(Abitur) QII - Ökologie Flashcards
abiotische Faktoren:
Faktoren der unbelebten Umwelt
-> Licht, Temperatur, Wasser, Bodenbeschaffenheit
biotische Faktoren:
Faktoren der belebten Umwelt
-> Artgenossen, Nahrung, Feinde, Krankheitserreger, Parasiten, Konkurrenz
die ökologische Amplitude:
Für bestimmte Faktoren lässt sich ein Schwankungsbereich ermitteln, in dem eine Art auf Dauer lebensfähig ist.
Das ist die Ökologische Amplitude.
Reaktionsnorm:
Die Grundlegenden Reaktionen einer Art auf die Umwelt sind genetisch veranlagt
-> Bsp.: Festlegung der Blattgröße und -dicke
euryök
Arten die große Schwankungen ertragen
Stenök
Arten die eine enge Toleranzspanne besitzen
Was sind Toleranzkurven
Die Toleranzkurze zeigt den Bereich in dem ein Organismus einer Art lebensfähig ist
Was zeigen Toleranzkurven
Das Optimum/Präferendum beschreibt den für die Organismenart günstigsten Wert, den Vorzugsbereich. Hier erreichen die Lebensvorgänge ihren höchsten Wert.
Nähert sich die Toleranzkurve den Maximum bzw. dem Minimum an, so spricht man vom Pessimum. Hier ist zwar kurzzeitig Existenz, aber keine Fortpflanzung, Entwicklung und ähnliches möglich.
Ökologische Potenz:
Fitness eines Lebewesens sich in einem Lebensraum gegen Konkurrenz durchzusetzen (biotische Faktoren) und mit den abiotischen Faktoren zu überleben und sich fortzupflanzen.
-> tatsächlicher Toleranzbereich in Bezug auf einen Faktor unter Beachtung des direkten Wettbewerbs zu anderen Arten.
Physiologische Potenz:
Toleranzbereich in Bezug auf einen Faktor ohne Beachtung biotischer Faktoren
-> optimale Laborbedingungen die unter realen umständen nicht zu finden sind.
stenotherm
Organismen die GERINGE Temperaturschwankungen ertragen
eurytherm
Organismen die GROßE Temperaturschwankungen ertragen
Gleichwarme Tiere
endotherm
Vögel und Säugetiere regeln ihren Wärmehaushalt über ihre Stoffwechselintensität
-> Temperaturniveau meist konstant, Haar/Federkleid dient als Isolation
wechselwarme Tiere
ektotherm
Tiere deren Körpertemperatur durch die Umgebungstemperatur geregelt wird (Reptilien und Insekten)
Vor- und Nachteile
ektotherme / endotherme Tiere
Allen’sche Regel:
Tiere in kälteren Gebieten haben evolutions- und selektionsbedingt kleinere Körperanhänge als ihr Verwandten in warmen Gebieten.
Körperanhänge werden zur Kühlung verwendet (Bsp.: Elephantenohren)
Bergmann’sche Regel:
Kleine Körper kühlen schneller aus als große aufgrund ihres Oberflächen-Volumen-Verhältnisses.
In kalten gebieten haben also größere Organismen einen Selektionsvorteil.
Dementsprechend sind verwandte Individuen in kalten Gebieten größer als in warmen.
Welche Überwinterungsstrategien gibt es?
- Winteraktivität - Überleben durch Isolation durch Fell oder Federn
- saisonale Wanderungen in wärmere Klimazonen (Zugvögel)
- Einjährige Generationen - nur die Nachkommen im Larvenstadium oder die Eier überleben
- Winterstarre
- Winterruhe
- Winterschlaf
Winterstarre
bei ektothermen
Sauerstoffverbraucht nimmt ab 25°C deutlich zu
In der Kälte starre ist ihr Risiko zu verhungern extrem gering, trotz Nahrungsmangel in den kalten Jahreszeiten, da ihr Stoffwechsel auf minimum läuft
bei kalten Temperaturen verfallen sie in eine sog. Kältestarre und sind bewegungsunfähig
Winterruhe
Vermeidung von Energieverlusten
Verweilen an geschützten Stellen (Schneelöcher o.ä.)
keine nennenswerte Herabsetzung der Körpertemperatur
lange Schlafphasen
Verbraucht kaum Energie zum Aufwachen
Winterschlaf
stark herabgesetzte Körpertemperatur auf bis zu 1-2°C wärmer als Außentemperatur
Wird ein Artspezifischer Wert der Aussentemperatur unterschritten erwacht das Tier um durch erhöhen Stoffwechsel dem Erfrieren zu entrinnen
Erwachen benötigt viel Energie, daher nur begrenz während der Schlafphase möglich, sonst Energiemangel zum erwachen im Frühling
absenken der Herz- und Atemfrequenz
Ab bestimmter dauerhafter Temperatur im Frühjahr erwacht das Tier
Energiesparung um 95% während Winterschlaf
Einfluss von Licht auf Pflanzen
Lichtblätter
mehrschichtiges Palisadenparenchym = dicker, dunkler gefärbt, da mehr Chlorophyll
Schattenblätter
größere Fläche, dünner
Aus welchen Teilen besteht ein Blatt?
Cuticula
Palisadengewebe (Palisadenparenchym)
Epidermis
Schwammgewebe
Spaltöffung
Schließzelle
Was ist Transpiration?
Abgabe von Wasserdampf
Durch Abgabe entsteht Transpirationssog bis in die Wurzeln -> bewirkt Wasseraufnahme
Was ist stomatäre Transpiration?
kontrollierbare, regulierbare Wasserdampfabgabe durch Spaltöffnungen an der Unterseite des Blattes
Was ist cuticuläre Transpiration?
unkontrollierte, nicht regulierbare Abgabe von Wasserdampf durch Cuticula besonders an Blattoberseite
was ist Interspezifische Konkurrenz und wie lässt sie sich vermeiden
= Wettbewerb um Ressourcen
Durch unterschiedliche Beutespektren kommt es zur Konkurrenzvermeidung
Zwei Arten mit identischen ökologischen Ansprüchen schließen sich in einem Lebensraum aus.
Die eine würde einen Vorteil entwickeln und die andere dauerhaft verdrängen -> Konkurrenzausschlussprinzip
Welche Möglichkeiten gibt es zum Schutz vor Fressfeinden?
mechanisch: Bildung von Dornen, Stachel und Panzern
chemisch: stark riechende oder ätzende Flüssigkeiten und Sekrete
Flucht -> die wohl häufigste „Verteidigungsform“
Tarnung: Farb und Strukturanpassung an Umwelt
Mimese: Nachahmung der Umwelt
Mimikry: Imitation des Aussehens gefährlicher Organismen
Was ist Parasitismus?
Parasit entzieht Wirt Nahrung, in der Regel ohne diesen zu töten
-> häufig jedoch: Gewebezerstörung, Wachstumshemmung und Abgabe giftiger Stoffwechelprodukte -> Führt zu verkürzter Lebensdauer des Wirtes
Was ist unter einem Halbparasiten zu verstehen?
parasitierende Blütenpflanzen, die Wirtpflanze Nährsalze und Wasser entziehen, bilden jedoch eigenständig Chlorophyll und betreiben aktiv Fotosynthese
Was ist unter einem Vollparasiten zu verstehen?
alle tierischen Parasiten und pflanzliche Parasiten, die von Körpersubstanz der Wirtpflanze leben, da sie keine eigene Fotosynthese betreiben können
Was ist unter einem temporären Parasiten zu verstehen?
zeitweilige, Wirt wird nur zur Nahrungsaufnahme aufgesucht
Was ist unter einem permanenten Parasiten zu verstehen?
leben dauerhaft auf oder im Wirt
Was ist unter einem Endoparasiten zu verstehen?
leben im Körper des Wirtes
Was ist unter einem Ektoparasiten zu verstehen?
Leben an der Körperoberfläche, sie besitzen spezifische Mundwerkzeuge, Haft und Klammerorgane und meist einen abgeplatteten Körper
Was sind Parasitoide?
Parasiten die Ihren Wirt töten
Was ist unter einer Symbiose zu verstehen?
Zusammenleben verschiedener Arten zum gegenseitigen Vorteil
was ist unter einer Karpose zu verstehen
Einer der beide Partner zieht einen Nutzen aus der Gemeinschaft der andere jedoch weder Nutzen noch Schaden
Strategien der Vermehrung:
K-Strategen: typisch -> Langlebigkeit, geringe Nachkommenzahl, hohen „Investition“ der Eltern (Junge werden lange und intensiv betreut)
r-Strategen: typisch -> Kurzlebigkeit, hohe Jugendsterblichkeitsrate, enormes Vermehrungspotetion (schnellstmögliche Ausbreitung)
Räuber-Beute-Beziehung:
Individuenanzahl von Räuber und Beute schwanken periodisch
Maxima und Minima der Räuber folgen denen der Beute mit kurzer Verzögerung
Ökologische Niesche:
einzelne Arten weichen interspezifischer Konkurrenz durch Spezialisierungen aus
Arten können wechselseitiger Konkurrenz ausweichen wenn sich ihre Lebensansprüche in mindestens einem Bereich unterscheiden
ökologische Niesche = Bereich, der durch ein Lebewesen und seine entwickelten Eigenschaften und Fähigkeiten erfolgreich genutzt werden kann
= die Gesammtheit der Beziehungen einer Art und ihrer Umwelt
Einnieschung = Besetzung einer freien ökologischen Nische
Was ist Konvergenz
Ähnliche ökologische Verhältnisse können zu ähnlicher Gestalt führen, trotz keiner vorliegenden Verwandtschaft
Welches sind die 3 wichtigsten Komponenten einen Ökosystems?
autotrophen Produzenten, die mit Hilfe von Lichtenergie organisches Material aus anorganischem aufbauen,
heterotophen Konsumenten, welche das aufgebaute organische Material umbauen und
hetertrophe Destruenten, die organisches Material wieder in anorganisches abbauen
In welche Schichten lässt sich das Ökosystem See teilen?
Nährschicht (Epilimnion): Fotosynthese wird betrieben, O2 Produktion überwiegt (trophogene Zone) (obere Schicht erwärmt)
Kompensationsebene / Sprungschicht (Metalimnion): Übergang zwischen trophogener und tropholytischer Zone, Fotosythese = Zellatmung, O2 Verbrauch = O2 Produktion
Zehrschicht (Hypolimnion): die Zellatmung (O2 Verbrauch) überwiegt (tropholytische Zone) (kaltes Wasser)
Welche Zonen gibt es in Seen?
Uferzone (Litoral)
Tiefenzone (Profundal)
Bodenzone (Benthal)
Freiwasserzone (Pelegial)
Was ist Dissimilation?
= Abbau und Verbrauch von Körpersubstanz bei gleichzeitiger Gewinnung von Energie
Wichtigster Prozess zur Energiebereitstellung ist die Zellatmung
Beim Abbau der während der Fotosynthese gebildeten Glucose wird die dabei aufgewandte Energie Wieder freigesetzt (exergone Reaktion) und steht zur Verfügung in Form von ATP
C6H12O6 + 6O2 ———> 6CO2 + 6H2O + 38ATP
Die Zellatmung besteht aus 3 Schritten:
1: Die Glykolyse
2: Der Citratzyklus
3: Die Endoxidation in der Atmungskette
Kohlenstoff-Kreislauf
CO2 befinded sich in hunderten Milliarden Tonnen in der Atmosphäre und gelöst im Wasser (Meer)
Pflanzen binden ebenfalls eine große Menge an C
Kommt es zur Verbrennung von Wäldern wird der gesamte gebundene Kohlenstoff als CO2 in die Atmosphäre abgegeben.
Der Mensch verändert den CO2 Gehalt der Atmosphäre besonders durch das Verbrennen von Kohle, Öl und Erdgas. Hierdurch steigt der CO2 Gehalt der Atmosphäre stetig.
Stickstoff - Kreislauf
Stickstoff:
Stickstoff ist wichtiger Bestandteil aller Eiweißstoffe.
Als molekularer Stickstoff (N2), so wie er in der Luft vorliegt ist er für Pflanzen und Tiere nicht nutzbar.
Innerhalb Konsumenten-Nahrungsketten wird der Stickstoff in Form von Aminogruppen (-NH2) der Eiweißstoffe (vor allem Proteine) und deren Verzehr weitergegeben.
Schließlich werden die Aminogruppen durch Ammonitrifikation der Destruenten zu Ammonium-Ionen (NH4+) mineralisiert.
Mikroorganismen oxidieren diese Ionen stufenweise über Nitrit- (NO2-) zu Nitrat-Ionen (NO3-) um Energie zu gewinnen.
Unter anaeroben Bedingungen können manche Bakterien Nitrit und Nitrat denitrifizieren um so Sauerstoff für ihren Stoffwechsel zur Verfügung zu haben. Der Stickstoff wird hierbei zu gasförmigen N2oderNO.
Damit der Anteil an Stickstoff in der Atmosphäre gleich bleibt, können bestimmte Bakterien elementaren Stickstoff zu Ammoniak (NH3) reduzieren welcher weiter zu Ammonium-Ionen (NH4+) umgewandelt werden kann.
Hypoton
Eine Lösung hat einen geringeren osmotischen Druck als ein Vergleichsmedium.
Hyperton
Eine Lösung hat einen höheren osmotischen Druck als ein Vergleichsmedium.
Isoton
Eine Lösung hat denselben osmotischen Druck wie ein Vergleichsmedium
Stratifikation des Waldes
Einteilung des Waldes in Schichten
- Wurzelschicht: Wurzeln und Knollen
- Moosschicht: Moose, Flechten und kleine Pilze
- Krautschicht: Gräser, Kräuter und Blumen (max 1m Höhe)
- Strauchschicht: (bis zu 3m Höhe), Büsche, junge Bäume und Sträucher
- Baumschicht: (bis zu 30m) Bäume, Blätterdach schließt Schicht ab und fängt Licht ab
