Ökologie Flashcards
Abiotische Faktoren
Sind Angepasstheiten:
-Temperaturen = (Allensche, Bergmannsche, Überwinterung, Einfluss -Temp. Auf Tiere und Pflanzen)
-Licht (Einfluss)
-Wasserhaushalt von Tieren und Pflanzen
-pH Werte….
Toleranzkurve
-Abiotische Faktoren/Glockenkurve
Minimum= äußeren Grenzen, keine Lebensfähigkeit außerhalb
Maximum
Optimum= Vorzugsbereich, lebensfähig
Toleranzbereich
Präferendum
Pessimum = Lebens aber nicht fortpflanzungsfähig
Temperatureinfluss
RGT-Regel=Reaktionsgeschwindigkeitstemperaturregel (alle bio mechanische Prozesse verkaufen schneller bei steigender Temp. bis zu einem Optimum)
Homoiotherme Tiere= endotherme, gleichwarme Tiere, kaum von Umgebungstemperatur abhängig
Poikilitherme Tiere = ektotherme, wechselwarm, abhängig von Umgebungstemperatur
Allensche Regel
Endotherme Tiere eines Verwandtschaftskreises haben in kalten Gebieten kürzere Körperanhänge als in warmen Gebieten. So wird die Wärmeabgabe verringert.
Bergmannsche Regel
Endotherme Tiere eines Verwandtschaftskreises (Pinguine) sind in kalten Gebieten üblicherweise größer als in warmen Gebieten. Kleine Körper kühlen schneller aus. Ein größeres Volumen kann mehr Wärme produzieren.
Kleine Volumen, im Vergleich größere Oberfläche
Großes Volumen, im Verhältnis kleinere Oberfläche
Biotische Faktoren
Lebenden Einflüsse im Ökosystem
(Tiere in Wechselbeziehungenbmit Pflanzen)
Konkurrenz
Kampf von Individuen um verschiedene begrenzte Ressourcen
Intraspezifisch = zwischen verschiedenen Arten
Interspezifisch = innerhalb einer Art, zwischen einzelnen Individuen
Konkurrenzvermeidung
Ausweichen in andere Habitate während der Paarungszeit, um der Konkurrenz aus dem Weg zu gehen, aber trotzdem eine Chance zu haben
Räumliche Trennung der Jagd, um die Konkurrenz um Nahrung zu vermeiden.
Ausschüttung von organischen Stoffen, um das Wachstum andere Individuen zu verhindern (pflanzlich)
Konkurrenz - Ausschluss-Prinzip = Arten die gleiche Ressourcen benötigen können nicht im selben Lebensraum existieren = schlechter angepasste Art wird verdrengt
Nahrungsbeziehungen
Trophieebenen=Stufen in Nahrungsnetzen
Nahrugsnetz= komplexe Beziehungen mit mehreren Ebenen
Produzenten: Herbivore (Pflanzen)
Konsumenten: verschiedenen Ordnungen : Carnivore; Konsumenten 1. Ordnung = Primärkonsumenten, Konsumenten 2.Ordnung : Sekundärkonsumneten, Konsumenten 3.Ordnung : Tertiärkonsumneten)
Endkonsumenten = Omnivore (Allesfresser) (Top Präderatoren)
Destruenten= Pilze Bakterien
Top-Down-Kontrolle
Höhere Trophieebenen regulieren die niedrigen (Seeotter/Seeigel/Kelpwald)
Bottom-Up-Kontrolle
Niedrigere Trophieebenen beeinflussen die Höheren ( Bejagung Otter = mehr Seeigel = weniger Kelpeald=Arten sterben)
Überwinterungsstrategien
Winterstarre=
ektotherme Tiere, Individuen Suche Ort, welche Temperatur nicht unter das kritische Minimum sinkt, Fettreserveb werden benötigt (im Herbst angefressen sonst erfrieren die Tiere), während der Winterstarre sinkt Stoffwechsel (Atmung/HF) und Körpertemperatur
Nachteil : sind an Ort gebunden= unflexibel, keinen Schutz vor Fressfeinden
Winterruhe:
Endotherme Tiere
Kaum Fettreserven angefressen = Nähr ngsvorrat angelegt und zwischen Ruhephasen genutzt
Während Ruhepause = Energieverbrauch durch Stoffwechselreduktion gesenkt, Durch das Aufwachen /Nahrungssuche wird Energieverbrauch erhöht = müssen Nährung konsumieren
Vorteil: sind flexibel, können Standort wechseln und wärmeren Ort suchen
Winterschlaf:
Individuen schlafen durch
Temperatur Minimum unterschritten= Tier wach auf und sucht neuen Ort = viel Energieverbrauch
Anpassung und Angepasstheit
Anpassung= aktiver Prozess, Anpassung an Umgebung ( Charmelion (
Angepasstheit= eine Eigenschaft/ Fähigkeit eines Individuums, dass zufällig über Generationen hinweg entstanden ist ( Braun und Eisbår)
Mimese und Mimikry
Mimese :(lat. mimus = Nachahmer)
Ein Lebewesen/Organismus ahmt die Gestalt, Farbe, Verhalten und Haltung eines Gegenstands oder anderer Lebewesen nach, um sich vor Fressfeinden zu schützen.
Mimikry : (lat. mimicry =Nachahmung)
Eine harmlose Art ahmt ein wehrhaftes oder ungenießbares Tier, durch eine Warntracht, nach, um Fressfeinde zu täuschen oder abzuschrecken.
o PECKHAMMsche Mimikry: andere Arten werden angelockt.
Ökologische Nische
• ist die Summe aller wirkenden Faktoren, kein Raum, sondern ein Zusammenspiel von Beziehungen, in denen die Art mit ihrer abiotischen und biotischen Umwelt steht.
• dazu gehören unter anderem Fressfeinde, Parasiten und Konkurrenten (biotische Faktoren) und Nahrungsquellen, Schlaf- und Nistplätze, Wasserverfügbarkeit und Aktivitätszeiten (abiotische Faktoren)
• Nischenbildung = Die Nischenbildung in der Ökologie bezieht sich auf den Prozess, bei dem sich eine Art oder Population in einem Ökosystem an spezifische Umweltbedingungen anpasst und so ihre ökologische Nische definiert. Eine ökologische Nische beschreibt die Gesamtheit der biotischen und abiotischen Faktoren, die eine Art benötigt, um zu überleben und sich erfolgreich fortzupflanzen.
Wichtige Aspekte der Nischenbildung:
- Fundamentale Nische:
Bezieht sich auf alle potenziellen Bedingungen, unter denen eine Art existieren könnte, wenn es keine Konkurrenz oder andere Einschränkungen gibt.
Beispiel: Ein Vogel, der theoretisch in mehreren Klimazonen überleben könnte.
- Realisierte Nische:
Die tatsächlichen Bedingungen, unter denen eine Art lebt, nachdem Konkurrenz, Prädation und andere Faktoren berücksichtigt wurden.
Beispiel: Derselbe Vogel könnte durch Konkurrenten in seinem Lebensraum auf eine kleinere Region beschränkt sein.
- Nischendifferenzierung:
Arten entwickeln spezielle Anpassungen, um Konkurrenz zu vermeiden, beispielsweise durch unterschiedliche Nahrungsquellen, Aktivitätszeiten oder Lebensräume.
Beispiel: Zwei Vogelarten, die im selben Baum leben, aber unterschiedliche Höhen nutzen.
Prozesse der Nischenbildung:
Evolutionäre Anpassung: Über viele Generationen hinweg entwickeln sich Organismen so, dass sie besser an ihre Umwelt angepasst sind (z. B. durch natürliche Selektion).
Ressourcennutzung: Arten spezialisieren sich auf bestimmte Ressourcen, um Konkurrenz zu minimieren.
Koexistenz von Arten: Unterschiedliche Nischen erlauben es mehreren Arten, im selben Ökosystem zu existieren.
Bedeutung der Nischenbildung:
Fördert Artenvielfalt in Ökosystemen.
Verhindert direkte Konkurrenz und ermöglicht eine effiziente Ressourcennutzung.
Schafft stabile ökologische Netzwerke, die für die Funktion von Ökosystemen entscheidend sind
• Nischendifferenzierung
• Bioindikatoren=
Ein Bioindikator (auch Zeigerorganismus) ist ein Organismus oder eine Artengruppe, die genutzt wird, um den Zustand von Umweltfaktoren oder die Qualität eines Ökosystems zu bewerten. Bioindikatoren reagieren empfindlich auf bestimmte Umweltbedingungen oder Schadstoffe und können daher Hinweise auf Umweltbelastungen, Veränderungen oder die allgemeine Gesundheit eines Ökosystems geben.
Arten von Bioindikatoren
- Physiologische Bioindikatoren:
Einzelne Organismen zeigen durch physiologische Veränderungen die Anwesenheit bestimmter Umweltfaktoren (z. B. Schadstoffe).
Beispiel: Moose nehmen Schwermetalle aus der Luft auf und speichern sie.
- Populations- und Gemeinschaftsindikatoren:
Veränderungen in der Population oder Gemeinschaft von Arten geben Auskunft über Umweltbedingungen.
Beispiel: Ein Rückgang der Amphibienpopulation kann auf Wasserverschmutzung oder Habitatverlust hinweisen.
- Spezifische Indikatorarten:
Organismen, die spezifisch auf bestimmte Belastungen oder Umweltfaktoren reagieren.
Beispiel: Flechten als Indikatoren für Luftqualität, da sie empfindlich auf Schwefeldioxid reagieren.
Einsatzbereiche von Bioindikatoren
- Luftqualität:
Flechten oder Moose als Indikatoren für Luftverschmutzung durch Schadstoffe wie Schwefeldioxid oder Stickoxide.
- Wasserqualität:
Makroinvertebraten wie Eintagsfliegenlarven, die auf sauberes Wasser angewiesen sind, weisen auf geringe Verschmutzung hin.
- Bodenqualität:
Regenwürmer zeigen einen gesunden Boden an, während ein Rückgang auf Bodenbelastung hinweisen kann.
- Klimawandel:
Veränderungen in der Verbreitung bestimmter Arten, wie z. B. wärmeliebender Pflanzen oder Tiere, können auf globale Erwärmung hinweisen.
Vorteile von Bioindikatoren
Sie liefern natürliche und kostengünstige Daten über Umweltbedingungen.
Sie zeigen sowohl langfristige Trends als auch akute Belastungen.
Sie ermöglichen eine ökosystembezogene Bewertung, anstatt nur punktuelle Messungen physikalischer oder chemischer Faktoren.
Beispiel:
Ein klassisches Beispiel ist der Bachflohkrebs (Gammarus pulex), der in Fließgewässern lebt. Sein Vorhandensein deutet auf eine gute Wasserqualität hin, während sein Fehlen auf Verschmutzung hindeuten kann.
Populationsökologie
• Eigenschaften von Populationen
o Eine Population besitzt mehrere Eigenschaften, die sie als eine Population einer Art auszeichnen.
• Populationsgröße (N)
o Die Anzahl der Individuen in einer Population zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Populationsgröße ist entscheidend für das Überleben der Population, da kleine Populationen oft anfälliger für zufällige Ereignisse sind.
• Populationsdichte/Abundanz
o Die Anzahl der Individuen pro Flächen - oder Raumeinheit. Die Dichte beeinflusst soziale Interaktionen, Konkurrenz um Ressourcen und Fortpflanzungsraten. Hohe Dichten können zu Übernutzung von Ressourcen führen.
• Altersstruktur
o Die Verteilung der Individuen auf verschiedene Altersklassen. Die Altersstruktur beeinflusst das Wachstumspotenzial einer Population. Eine junge Population hat meist ein höheres Wachstumspotenzial als eine ältere.
• Geburten- und Sterberate
o Geburtenrate (Natalität):
Die Rate, mit der Individuen geboren werden.
o Sterberate (Mortalität):
Die Rate, mit der Individuen sterben. Diese beiden Faktoren bestimmen, ob eine Population wächst, stabil bleibt oder schrumpft.
o Wachstumsrate (r):
Die Differenz zwischen Geburten- und Sterberate. Die Wachstumsrate zeigt, ob eine Population wächst oder schrumpft und in welchem Tempo.
o Geschlechterverhältnis:
Der Anteil der Männchen und Weibchen in einer Population. Das Geschlechterverhältnis beeinflusst das Fortpflanzungspotenzial einer Population, insbesondere bei Arten, bei denen ein Geschlecht die Reproduktion stärker kontrolliert.
o Migrationsrate:
Immigration: Zuwanderung neuer Individuen in die Population.
Emigration: Abwanderung von Individuen aus der Population. Migration kann Populationen stabilisieren oder destabilisieren und genetische Vielfalt fördern.
o Genetische Variabilität:
Die genetische Vielfalt innerhalb der Population. Hohe genetische Variabilität fördert die Anpassungsfähigkeit und das langfristige Überleben der Population, da sie die Möglichkeit zur Anpassung an Umweltveränderungen erhöht.
o Umweltkapazität (K):
Die maximale Anzahl an Individuen, die ein Lebensraum unter den gegebenen Bedingungen dauerhaft erhalten kann. Überschreitet eine Population ihre Umweltkapazität, sinkt oft die Geburtenrate oder die Sterberate steigt an, bis die Population wieder in die Nähe der Kapazität kommt.
o Populationsdynamik:
Bezieht sich auf die Veränderungen in der Populationsgröße und -struktur über die Zeit. Die Dynamik hängt von Geburten- und Sterberaten, Migration und Umweltbedingungen ab.
Exponentielles und Logistisches Wachstum
o Das logistische Wachstum und das exponentielle Wachstum sind zwei wichtige Wachstumsmodelle mit denen, in dem Bereich der Ökologie Populationen hinsichtlich ihres Wachstums analysiert werden können.
Logistisches Wachstum
Das logistische Wachstum ist ein wichtiges Konzept in der Biologie und Ökologie, das die Wachstumsdynamik einer Population beschreibt, die durch begrenzte Ressourcen eingeschränkt wird. Es ist ein Modell, das häufig zur Analyse des Populationswachstums in natürlichen Ökosystemen verwendet wird.
Merkmale des logistischen Wachstums:
- Exponentielles Wachstum in der Anfangsphase: Wenn die Population klein ist, wachsen Individuen nahezu unbegrenzt. Die Ressourcen sind ausreichend vorhanden, und die Wachstumsrate ist maximal.
- Abnehmendes Wachstum bei zunehmender Populationsgröße: Mit steigender Individuenzahl werden Ressourcen (z. B. Nahrung, Platz) knapper, und Konkurrenz zwischen den Individuen nimmt zu. Dadurch verringert sich die Wachstumsrate.
- Sättigungsphase (K-Kapazität): Die Population nähert sich einer stabilen Größe, der sogenannten Tragfähigkeit oder Kapazitätsgrenze (K). Bei dieser Populationsgröße sind Geburten- und Sterberate im Gleichgewicht
Graphische Darstellung:
Der typische Verlauf des logistischen Wachstums zeigt eine S-Kurve (sigmoidaler Verlauf):
Phase 1: Langsames Wachstum (Anlaufphase).
Phase 2: Exponentielles Wachstum.
Phase 3: Abnehmendes Wachstum (Annäherung an ).
Beispiele für logistisches Wachstum:
- Wachstum von Bakterienkulturen
Situation: In einem Nährmedium ohne ständigen Nachschub von Ressourcen.
Beispiel: Eine Bakterienkultur wächst zunächst exponentiell, da ausreichend Nährstoffe und Platz vorhanden sind. Mit der Zeit werden Nährstoffe knapp, Abfallprodukte sammeln sich an, und das Wachstum verlangsamt sich, bis die Population die maximale Tragfähigkeit () des Mediums erreicht. Danach bleibt die Populationsgröße stabil oder nimmt sogar ab. - Wachstum von Wildtierpopulationen
Situation: In einem abgeschlossenen Ökosystem mit begrenzten Ressourcen.
Beispiel: Eine Hirschpopulation in einem umzäunten Reservat wächst zunächst stark, da Nahrung und Platz ausreichend vorhanden sind. Mit zunehmender Populationsgröße wird die Nahrung knapper, und Krankheiten sowie Konkurrenz um Ressourcen begrenzen das Wachstum. Die Population stabilisiert sich bei einer Größe, die das Habitat tragen kann (). - Ein Tierbestand in einem Teich (z. B. Fische)
Situation: Ein künstlicher oder natürlicher Teich mit begrenzter Größe.
Beispiel: Eine Fischpopulation wächst zunächst exponentiell. Doch der Platz, das Nahrungsangebot und der Sauerstoffgehalt des Wassers werden begrenzt. Die Population stabilisiert sich bei einer Anzahl, die das Ökosystem tragen kann.
Exponentielles Wachstum
Das exponentielle Wachstum ist ein grundlegendes Konzept in der Biologie und Ökologie. Es beschreibt eine Wachstumsdynamik, bei der die Zuwachsrate einer Population direkt proportional zu ihrer aktuellen Größe ist. Das bedeutet, je größer die Population, desto schneller wächst sie – solange keine begrenzenden Faktoren wie Ressourcenmangel auftreten.
Die Wachstumsrate ist konstant, und es gibt keine Begrenzung durch Umweltfaktoren.
Eigenschaften des exponentiellen Wachstums
- Unbegrenztes Wachstum: Die Populationsgröße verdoppelt sich in regelmäßigen Abständen.
- J-förmige Kurve: In einer grafischen Darstellung steigt die Populationsgröße immer steiler an.
- Realitätsnähe: Exponentielles Wachstum tritt in der Natur nur kurzfristig auf, da Ressourcen begrenzt sind. Auf Dauer wird es durch Faktoren wie Konkurrenz oder Umweltbedingungen gebremst (Übergang zu logistischem Wachstum).
Beispiele für exponentielles Wachstum:
1. Bakterienwachstum
Beispiel: Bakterien wie Escherichia coli teilen sich unter optimalen Bedingungen alle 20 Minuten. Aus einer einzelnen Zelle werden in 5 Stunden über 32.000 Zellen.
Beobachtung: Das Wachstum bleibt exponentiell, solange genügend Nährstoffe vorhanden sind und keine hemmenden Faktoren wie Abfallstoffe auftreten.
- Einwanderung invasiver Arten
Beispiel: Die Ausbreitung von Kaninchen in Australien nach ihrer Einführung im 19. Jahrhundert.
Beobachtung: Ohne natürliche Feinde und mit ausreichend Ressourcen wuchs die Kaninchenpopulation extrem schnell an, bevor ökologische Maßnahmen und Krankheiten das Wachstum eindämmten.
Bedeutung in der Ökologie :
Kurzfristige Betrachtung: Exponentielles Wachstum tritt nur auf, wenn Ressourcen unbegrenzt verfügbar sind, was in der Natur selten ist.
Warnsignal: Solche Wachstumsraten können auf eine ökologische Gefahr hindeuten, z. B. bei invasiven Arten oder Umweltproblemen wie Algenblüten.
Grundlage für Prognosen: Hilft bei der Vorhersage der Dynamik von Populationswachstum oder Epidemien in frühen Stadien.
Räuber-Beute-Beziehungen
Diese Beziehungen beschreiben die Wechselwirkungen zwischen zwei Arten, bei denen eine Art (der Räuber oder Prädator) die andere Art (die Beute) jagt und frisst.
- Grundprinzipien der Räuber-Beute-Beziehungen
Der Räuber ist eine Organismus Art, die eine andere Art als Nahrung nutzt.
Die Beute wird vom Räuber gefangen, getötet und verzehrt.
Diese Interaktion beeinflusst die Populationsgrößen beider Arten.
- Lotka-Volterra-Modell
Biologen nutzen oft das Lotka-Volterra-Modell, um die Dynamik von Räuber- und Beutepopulationen zu beschreiben.
Die Hauptaussagen des Modells sind:
Wenn die Beutepopulation zunimmt, hat der Räuber mehr Nahrung, was zu einem Anstieg der Räuberpopulation führt.
Durch den Anstieg der Räuberpopulation nimmt der Beutedruck zu, was die Beutepopulation wieder reduziert.
Mit der abnehmenden Beutepopulation sinkt auch die Räuberpopulation, da weniger Nahrung verfügbar ist.
Diese Wechselwirkungen führen zu zyklischen Schwankungen in den Populationsgrößen.
- Faktoren, die die Beziehung beeinflussen
Räuberstrategie: aktive Jäger (z. B. Löwen) vs. Lauerjäger (z. B. Spinnen).
Beuteabwehr: Tarnung, Flucht, Abwehrmechanismen (z. B. Stacheln, Gifte).
Umweltfaktoren: Ressourcenverfügbarkeit, Lebensraumstruktur.
Koevolution: Räuber und Beute entwickeln sich parallel, z. B. schnellere Beutetiere vs. Effizientere Jäger.
- Beispiele aus der Natur
Luchs und Schneehase: Diese Beziehung zeigt deutliche Populationszyklen, wie im Lotka-Volterra-Modell beschrieben.
Wolf und Hirsch: Hier beeinflussen auch menschliche Eingriffe die Dynamik (z. B. Jagd, Schutzmaßnahmen).
Marienkäfer und Blattläuse: Ein Beispiel aus dem Bereich der Insekten. - Bedeutung in der Ökologie
Räuber-Beute-Beziehungen regulieren Populationsgrößen und tragen zur Stabilität von Ökosystemen bei.
Sie beeinflussen die Biodiversität und die Evolution von Arten.
Sie sind relevant für den Naturschutz und das Management von Ökosystemen.
Lotka-Volterra-Regeln
Räuber-Beute-Beziehungen regulieren Populationsgrößen und tragen zur Stabilität von Ökosystemen bei.
Sie beeinflussen die Biodiversität und die Evolution von Arten.
Sie sind relevant für den Naturschutz und das Management von Ökosystemen.
Lotka– Volterra – Regeln
Die Lotka-Volterra-Regeln beschreiben die dynamischen Wechselwirkungen zwischen zwei Arten in einer Räuber-Beute-Beziehung. Diese drei Regeln stammen aus den mathematischen Modellen der Ökologen Alfred J. Lotka und Vito Volterra und helfen, die Populationsdynamik zwischen Räuber- und Beutearten zu verstehen. Die Regeln lauten wie folgt:
- Die Gesetz der periodischen Zyklen
Beschreibung:
Die Populationsgrößen von Räuber und Beute schwanken periodisch in Zyklen. Dabei erreicht die Beutepopulation ihren Höhepunkt vor der Räuberpopulation.
Beispiel:
Wenn die Beutepopulation wächst, haben die Räuber mehr Nahrung, sodass ihre Population auch zunimmt. Dadurch steigt der Jagddruck auf die Beute, was wiederum zu einem Rückgang der Beutepopulation führt. Der Mangel an Beute bewirkt später auch einen Rückgang der Räuberpopulation, was dann der Beutepopulation wieder Aufschwung ermöglicht.
- Das Gesetz der konstanten Mittelwerte
Beschreibung:
Über einen längeren Zeitraum bleiben die Durchschnittsgrößen der Populationen von Räubern und Beute relativ konstant, solange keine äußeren Einflüsse auftreten.
Erklärung:
Auch wenn es starke Schwankungen und Zyklen gibt, pendeln sich die Durchschnittswerte von Räuber- und Beutepopulationen langfristig auf einem stabilen Niveau ein. Dies gilt aber nur, wenn keine äußeren Faktoren wie plötzliche Umweltveränderungen die Populationsdynamik stören.
- Das Gesetz der Störung der Mittelwerte
Beschreibung:
Wird die Beutepopulation unabhängig von der Räuberpopulation stark verringert (z. B. durch eine plötzliche Störung wie eine Naturkatastrophe), nimmt die Räuberpopulation im Anschluss ebenfalls ab. Die Beutepopulation kann sich dann aufgrund des geringeren Jagddrucks schneller erholen als die Räuberpopulation.
Beispiel:
Wenn ein Umweltfaktor, wie etwa eine Dürre oder ein anderes Ereignis, die Beutepopulation reduziert, hat dies auch einen negativen Effekt auf die Räuberpopulation, da weniger Nahrung zur Verfügung steht. Nach einer solchen Störung erholt sich die Beutepopulation meist schneller, da der Jagddruck der Räuber gering ist.
R und k Strategen
In der Biologie beschreibt die r-/K-Strategie zwei grundlegende Fortpflanzungsstrategien, die Arten an die jeweiligen Umweltbedingungen anpassen. Diese Konzepte basieren auf den Umweltkapazitätsmodellen und dem Einfluss der Umweltbedingungen auf das Populationswachstum. Beide Strategien haben spezifische Vor- und Nachteile, die sich auf das Überleben und die Fortpflanzungsweise auswirken.
r-Strategen :
Merkmale:
Hohe Wachstumsrate (r):
r-Strategen haben oft eine hohe Reproduktionsrate, was zu schnellem Populationswachstum führt.
Kurzlebig:
Die Lebensdauer der Individuen ist häufig kurz.
Viele Nachkommen: r-Strategen produzieren viele Nachkommen, investieren jedoch wenig oder gar keine elterliche Fürsorge.
Geringe Körpergröße:
Meist sind r-Strategen kleiner und haben eine schnelle Entwicklungszeit.
Lebensräume:
Sie besiedeln oft instabile oder sich rasch verändernde Lebensräume, wie neu entstandene oder gestörte Gebiete.
Populationsgröße:
Sie haben oft stark schwankende Populationsgrößen, abhängig von der Verfügbarkeit der Ressourcen und den Umweltbedingungen.
Beispiele:
Insekten (z. B. Fliegen)
Kleinsäuger (z. B. Mäuse)
Einige Fische und Pflanzen (z. B. Unkraut)
Vorteile und Nachteile:
Vorteile:
r-Strategen können rasch neue Lebensräume besiedeln und sich schnell an veränderte Bedingungen anpassen.
Nachteile:
Die hohe Anzahl der Nachkommen bei geringer Fürsorge bedeutet, dass viele Individuen früh sterben. Auch sind sie anfällig für Umweltveränderungen.
K-Strategen:
Merkmale:
Anpassung an die Umweltkapazität (K):
K-Strategen leben meist in stabileren, konkurrenzintensiven Umgebungen nahe der Umweltkapazität.
Langlebig:
Sie haben eine längere Lebensspanne und reifen oft langsamer.
Wenige Nachkommen:
Die Anzahl der Nachkommen ist geringer, dafür investieren K-Strategen mehr Zeit und Energie in die Fürsorge.
Größere Körpergröße:
K-Strategen sind oft größer und haben eine längere Entwicklungsphase.
Lebensräume:
Sie kommen häufig in stabileren, weniger gestörten Lebensräumen vor, die nahe an der Umweltkapazität sind.
Populationsgröße:
Ihre Populationen sind relativ stabil und schwanken weniger stark.
Beispiele:
Große Säugetiere (z. B. Elefanten, Wale)
Vögel (z. B. Adler)
Manche Pflanzenarten (z. B. Eichen und andere langlebige Bäume)
Vorteile und Nachteile:
Vorteile:
K-Strategen haben höhere Überlebenschancen in stabilen Umgebungen, da sie mehr in die individuelle Entwicklung und Fürsorge investieren.
Nachteile:
Sie sind oft weniger anpassungsfähig an rasche Veränderungen und haben eine geringere Wachstumsrate, was sie anfälliger für Umweltveränderungen macht.
Physiologische Potenz
Die physiologische Potenz beschreibt die Fähigkeit einer Art, in einem bestimmten Umweltbereich (z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Salzgehalt) ohne Einfluss von Konkurrenz oder anderen biotischen Faktoren zu überleben und sich zu entwickeln. Sie bezieht sich ausschließlich auf die abiotischen Umweltfaktoren, die eine Art tolerieren kann.
Merkmale der physiologischen Potenz:
Optimale Bedingungen: Die Art zeigt unter idealen Umweltbedingungen ihre maximale Leistung, z. B. Wachstum, Fortpflanzung oder Überleben.
Unabhängigkeit von Konkurrenz: Die physiologische Potenz wird in Experimenten gemessen, bei denen andere Arten ausgeschlossen sind.
Theoretisches Konzept: Sie zeigt die “theoretischen Möglichkeiten” einer Art in einem idealen, konkurrenzfreien Umfeld.
Unterschied zur ökologischen Potenz:
Die ökologische Potenz berücksichtigt zusätzlich die Einflüsse von Konkurrenz, Prädation und anderen biotischen Faktoren. Daher ist die ökologische Potenz einer Art in der Regel kleiner als ihre physiologische Potenz.
Beispiel:
- Salzgehalt:
Die physiologische Potenz einer Pflanze, wie der Salzpflanze (Salicornia), zeigt, dass sie in einem breiten Spektrum von Salzkonzentrationen wachsen kann, wenn keine Konkurrenz vorhanden ist.
Die ökologische Potenz wäre geringer, da sie in natürlichen Salzwiesen von anderen Pflanzen verdrängt werden könnte.
- Temperatur:
Ein Fisch könnte theoretisch in einem breiten Temperaturbereich (z. B. 5–30 °C) leben (physiologische Potenz).
Tatsächlich kommt er jedoch nur in kälteren Gewässern vor (z. B. 5–20 °C), weil er bei höheren Temperaturen von anderen Arten verdrängt wird (ökologische Potenz).
Bedeutung:
Die physiologische Potenz gibt Aufschluss über das Toleranzspektrum einer Art gegenüber abiotischen Faktoren.
Sie ist wichtig für Experimente und Vorhersagen über das Verhalten einer Art unter veränderten Umweltbedingungen, z. B. durch den Klimawandel.
Ökologische Potenz
Die ökologische Potenz beschreibt die Fähigkeit einer Art, unter natürlichen Bedingungen in einem bestimmten Umweltbereich zu überleben und sich fortzupflanzen, unter Berücksichtigung von Konkurrenz, Prädation und anderen biotischen Faktoren. Sie gibt an, in welchem Bereich einer Umweltbedingung (z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Licht) eine Art tatsächlich vorkommt.
Merkmale der ökologischen Potenz:
- Realer Lebensbereich: Die ökologische Potenz zeigt die tatsächliche ökologische Nische einer Art, da sie sowohl abiotische (z. B. Temperatur, pH-Wert) als auch biotische Faktoren (z. B. Konkurrenz, Fressfeinde) berücksichtigt.
- Konkurrenz mit anderen Arten: Im Gegensatz zur physiologischen Potenz, die nur die abiotischen Faktoren betrachtet, wird hier die Wirkung anderer Lebewesen einbezogen.
- Anpassung und Überleben: Arten mit einer großen ökologischen Potenz sind oft Generalisten, die in vielen verschiedenen Lebensräumen vorkommen können (z. B. Ratten oder Krähen). Arten mit einer engen ökologischen Potenz sind Spezialisten (z. B. Korallen, Koalas).
Unterschied zwischen physiologischer und ökologischer Potenz:
Beispiel:
- Brennnessel (Urtica dioica):
Physiologische Potenz: Sie könnte theoretisch in sehr unterschiedlichen Lichtverhältnissen wachsen.
Ökologische Potenz: In natürlichen Lebensräumen wächst sie meist in halbschattigen bis sonnigen Bereichen, da sie in dichten Wäldern von schattenliebenden Pflanzen verdrängt wird.
- Forelle (Salmo trutta):
Physiologische Potenz: Könnte in Gewässern mit einem Sauerstoffgehalt von 6–12 mg/L überleben.
Ökologische Potenz: Wird durch Konkurrenz und Prädation eingeschränkt, daher kommt sie vor allem in kalten, sauerstoffreichen Gewässern vor.
Bedeutung:
Die ökologische Potenz bestimmt die Verbreitung einer Art in einem Ökosystem.
Sie hilft zu verstehen, wie Arten auf Veränderungen in ihrem Lebensraum reagieren, z. B. durch Klimawandel, Umweltverschmutzung oder Einführung neuer Arten.
Symbiose
Die Symbiose ist eine enge Beziehung zwischen zwei Organismen verschiedener Arten, bei der mindestens einer einen Nutzen hat. Im Mutualismus profitieren beide Partner, wie bei Bienen, die Pflanzen bestäuben, während sie Nektar sammeln. Beim Kommensalismus profitiert nur einer, ohne den anderen zu beeinflussen, z. B. wenn Epiphyten auf Bäumen wachsen. Der Parasitismus hingegen schädigt einen Partner, wie Zecken, die von Säugetieren Blut saugen. Symbiosen sind essenziell für Ökosysteme, da sie Ressourcen effizienter nutzen und zur Stabilität beitragen.
Parasitismus
Parasitismus ist eine Beziehung zwischen zwei Organismen, bei der ein Partner, der Parasit, auf Kosten des anderen, des Wirts, profitiert. Der Parasit bezieht Nahrung oder andere Vorteile vom Wirt, wodurch dieser geschädigt wird, aber oft nicht sofort stirbt. Ein Beispiel ist die Zecke, die Blut von Säugetieren saugt und dabei Krankheiten übertragen kann. Es gibt Endoparasiten wie Bandwürmer, die im Inneren des Wirts leben, und Ektoparasiten wie Flöhe, die außen am Wirt zu finden sind. Parasitismus ist in der Natur weit verbreitet und beeinflusst Populationen, Gesundheit und das Gleichgewicht von Ökosystemen.
Biozönose
Alle Lebewesen in einem Ökosystem bilden eine Lebensgemeinschaft
Biotop
Gemeinsamkeit aller abiotischer Faktoren bilden einen Lebensraum
