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Ökologie Fragenkatalog > Seiten 1-9 > Flashcards

Seiten 1-9 Flashcards

1
Q

Ökologie

A

… die “Lehre von den Bedingungen des Kampfes ums Dasein, Lehre vom Haushalt der Natur” (Haeckel 1866)
… die Wissenschaft von den Beziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt sowie zwischen den Organismen
untereinander

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2
Q

Synökologie

A

e (=Lebensgemeinschaft)
Beziehungen zwischen den verschiedenen Populationen innerhalb einer Lebensgemeinschaft (→ Biozönose) sowie
zwischen Lebensgemeinschaften und ihrer Umwelt

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3
Q

Demökologie

A

(=Population)
Populationsökologie (Dem = Population; Schwerdtfeger 1968)
Lehre von den Bevölkerungen und ihrer Dynamik

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4
Q

Autökologie

A

(= Individuum)

Ökologie eines Einzelorganismus, einer einzelnen Art

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5
Q

Biozönose

A

Eine definierte Lebensgemeinschaft aus Pflanzen- und Tierpopulationen, die einen definierten Lebensraum charakterisiert.

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6
Q

Biotop

A

(=Abiozön)
Lebensstätte, Die abiotischen Standortfaktoren, die den nicht belebten Teil des betrachteten ökologischen Gefüges bilden.

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7
Q

Habitat

A

… das standorttypische und standortbedingte Vorkommen von Lebewesen (Adresse einer Lebensgemeinschaft)
… die Gesamtheit der ökologischen Umweltfaktoren einer Biozönose einschließlich der von ihr selbst mit bedingten
Faktoren

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8
Q

Ökologische Nische

A

… funktionelle Wirkungsfeld + Summe aller Lebensäußerungen einer Art
… der Beruf, ökologische Planstelle
… unterliegt der Modifikation durch alle Gegebenheiten der biotischen und abiotischen Umwelt

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9
Q

Terrestrisches

System

A
  • Forst
  • Acker
  • Wald/Steppe
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10
Q

Semiaquatisches

System

A
  • Moor/Sumpf

- Salzwiese

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11
Q

Aquatisches System

A
  • See/Teich
  • Fließgewässer
  • Div. Meerbereiche
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12
Q

Künstliches System

A
  • Kläranalage
  • Aquarium
  • Algenkultur
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13
Q

Übergeordnetes

System

A
  • Tropen
  • Bio(Öko)sphäre
    als Ganzes
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14
Q

Adaptation und Evolution

A

Adaptation spiegeln Kompromisse und Einschränkungen wider
- Jede ererbte morphologische, physiologische oder verhaltensbiologische Eigenschaft
Charles Darwin: Evolutionstheorie, natürliche Auslese
- Entwickelte zwei Haupttheorien:
Kontinuierliche Verzweigungsprozesse (alle stammen von gemeinsamen Vorfahren ab)
Natürliche Selektion (Prozess, der zu Anpassung des Organismus an die Umwelt führt)
- Begrenzte Tragekapazität eines Lebensraums: nicht alle Nachkommen überleben
- Survival of the fittest: Individuen die ererbten Merkmale wodurch eine bessere Anpassung an die Umwelt stattfindet
-> höherer Fortpflanzungserfolg, Anhäufung der Merkmale, Angepasste Organismen(= the fittest available/ fittest yet)

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15
Q

Phänotyp:

A

Erscheinungsbild eines Organismus
Phänotypische Plastizität: Ein bestimmter Phänotyp kann unter verschiedenen Umweltbedingungen eine unterschiedliche
phänotypische Gestalt annehmen

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16
Q

Evolution

A

genetischer Drift: zufällige Umstände, die das Erbgut beeinflussen -> ein Merkmal bildet sich heraus
genetische Flaschenhals: plötzlich, extreme Verringerung der Populationsgröße durch Umweltsituationen

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17
Q

Artbildung:

A
  • lange Zeiträume
  • Kline (Veränderung von Merkmalen von Population einer Art trotz geographisch gleichem Umfeld)
  • Subspezies (geographische Trennung, reinerbige Unterschiede zwischen Populationen einer Art)
  • Allopatrische Artbildung: Population bildet neue Art nach Trennung durch geographische Umstände
  • Sympatrische Artbildung: neue Art einer Population entsteht trotz fehlender geographischer Trennung
  • Parapatrische Artbildung: Populationen grenzen geographisch aneinander
  • Isolationsmechanismen(präzygotisch): Paarung verhindert durch andere Zyklen, Morphologische Umstände
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18
Q

Abiotische Umwelt

A
  • Bewohnbarkeit der abiotischen/physikalischen Umwelt = Fähigkeit Leben zu ermöglichen
  • beeinflusst Organismen über unterschiedliche zeitliche Dimensionen:
    über viele Generationen: natürliche Selektion
    über kürzere Zeitabschnitte: Einfluss auf Physiologie der Organismen + Ressourccenverfügbarkeit
    Wetter: Temperatur, Feuchtigkeit, Wind etc. an einem Ort zu bestimmter Zeit
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19
Q

Klima:

A

durchschnittlicher Witterungsverlauf (global, lokal, regional)
- Klimazonen beeinflusst durch Solarstrahlung
(Photonenstrom der Sonne, elektromagnetisch)
z.B. Niederschlag, Winkeleinfall der Sonne am Pol
flacher -> nicht so viele Trockenflächen
Treibhauseffekt
- Solareinstrahlung (100)
Solarstrahlung die an der Erde ankommt (51)
Absorption (19) und Rückreflexion (30) durch Wolken
Rückstrahlung zur Erdoberfläche (96)
- Abgabe von Solareinstrahlung
Evaporation, Transpiration (23)
Fühlbare Wärme (7)
Latente Wärmestrahlung von der Erde (117)
Photosynthetisch nutzbares Licht 400-700nm

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20
Q

Jahreszeiten

A

Schiefe der Ekliptik (Obliquität) 23,5° & Erdbewegung -> Einfluss auf Stärke der Sonneneinstrahlung, Tageszyklus nur am
Äquator gleichbleibend (12h Tag + 12h Nacht)
Jahreszeitliche Schwankungen von Solarstrahlung, Temperatur und Tageslänge nehmen mit geographischer Breite zu.

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21
Q

Luft

A

Luftdruck = der Kraftbetrag der auf eine bestimmte Oberfläche wirkt
Luftdruck, -temperatur, -dichte nimmt mit steigender Entfernung
zu Meeresspiegel ab
Luftabkühlung durch Aufsteigen der warmen Luft am Äquator und
beim Strömen zum Nord/Südpol kühlt sie immer weiter ab und
fließt anschließend zum Äquator zurück.
Luftzirkulation: beeinflusst durch variierende Rotationsgeschwindigkeit
an Breitengraden + Topografie
-> kein direktes Fließen zum Pol möglich, Bildung von Luftgürteln an
Breitengraden (Corioliseffekt)

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22
Q

Adiabatische Abkühlung

A
  • Tauscht mit seiner Umgebung keine Wärmeenergie aus
  • Vertikales Aufsteigen der Luft (geringerer Luftdruck in der Höhe) -> Luft dehnt sich aus, dafür ist Energie notwendig, da
    die Annahme von Adiabasie vorliegt kann nur innere Energie verwendet werden -> Luft kühlt ab
  • Keine Kondensation beim Aufstieg = trockenadiabatischer Aufstieg -10°C pro 1000m
  • Kondensation tritt beim Aufstieg ein = feuchtadiabatischer Aufstieg -6°C pro 1000m
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23
Q

Meeresströmungen

A
  • Folgen den Windströmen

- 2 Strömungskreise: im Uhrzeigersinn (UZS) auf Nordhalbkugel; gegen den UZS auf Südhalbkugel

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24
Q

Niederschlag

A
  • Lee-Seite eines Bergs -> Regenschatten
  • Hohe Niederschlagsmengen, wo Passate aufeinanderstoßen „Innertropische Konvergenzzone (ITCZ)“
    Wandert mit den hohen Oberflächentemperaturen -> Änderung der Wetterbedingungen
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25
Q

El Nino/ Southern Oscillation (ENSO)

A
  • Gekoppeltes Zirkulationssystem von Ozean und Atmosphäre
    Walker = Normale Zirkulation El Nino = Umgekehrtes/ Verschiebung der Zirkulation
  • El Nino entsteht, da Passatwinde abschwächen und dadurch die Oberflächenströmung nachlässt verschiebt sich
    dadurch dann auch die Warmwasserschicht, was wiederrum zur Folge hat, dass es bei Südamerika nicht mehr
    abgekühlt wird
  • Auswirkungen: Fischfang, Starkregen, Trockenheit
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26
Q

Mikroklima:

A

def. Konditionen unter denen ein Organismus lebt, Bsp.: Himmelsrichtung von Hanglagen
Städte – „urbane Wärmeinseln“: wenig Vegetation, Gebäude(Absorption von Solarstrahlung + Niederschlag geht durch
fehlende Porosität des Bodens verloren)
- Wärmeinseleffekt führt zu 6-8°C Temperaturanstieg + verminderte Luftqualität

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27
Q

Wasser

A
  • macht 75-95 % sämtlicher lebenden Zellen aus
  • 75% der Erdoberfläche
    o Salzwasser(marin), Süßwasser (limnisch)
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28
Q

Hydrologischer Kreislauf:

A

Wasser Prozess von der Atmosphäre zur Erdoberfläche und wieder zurück

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29
Q

Ogallala-High-Plains-Aquifer

A

20%der Bewässerung in den USA
Aquifer = Schicht aus wasserhaltigem Gestein, Sand; kommt von den Rocky Mountains
Wasserentnahme 50mal höher als Zufluss -> seit den 40ern absinkender GW-Spiegel + schlechte Trinkwasser-Qualität

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30
Q

Spezifische Wärmekapazität

A

> puffert Wärmeschwankungen

Wärme verteilt sich vertikal (Absorption von Solarstrahlung)

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31
Q

Dichte

A

nimmt von flüssig zu fest ab + Verringerung des Zwischenraums (Isolierende Wirkung)

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32
Q

Lichtwellen

A

erreichen noch Wassertiefen von bis zu 70m
➔ Einzigartige Anpassungen von Organismen konnten dort festgestellt werden z.B. große Augen (max.
Lichtwahrnehmung), Biolumineszenz (zur Tarnung, Beutejagd, Fortpflanzungspartnersuche)

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33
Q

Kohäsion

A

: Anziehungskraft zwischen Molekülen gleichen Typs; bei H2O stark wegen der Wasserstoffbrückenbindungen

34
Q

Oberflächenspannung

A

: Bindung zwischen Wassermolekülen stärker als zwischen Wasser- und Luftmolekülen

35
Q

Viskosität

A

Maß für die benötigte Kraft, Moleküle zu trennen
aquat. Organismen müssen Reibungswiderstand überwinden
Auftrieb bei Organismen mit geringerer Dichte

36
Q

Thermische Schichtung von Gewässern

A
  • durch jahreszeitliche Schwankungen der Solarstrahlung
  • Durchmischung Epi- und Hypolimnion in Frühling und Herbst
  • Epilimnion: warmes Oberflächenwasser + geringere Dichte
  • Thermokline: Zone der abrupten Temperaturveränderungen
    „Temperatursprungschicht“
  • Hypolimnion: kaltes Tiefenwasser + höhere Dichte
37
Q

Sauerstoffanreicherung in Gewässern

A
  • Diffusion: Moleküle bewegen sich von einem Bereich höherer Konzentration zu einer niedrigen Konzentration
  • Löslichkeit von O2, Temperatur- und Windabhängig + Sauerstoff Quellen (Atmosphäre, Wasserpflanzen)
    Je geringer die Wassertemperatur, desto geringer der Sauerstoffeintrag.
    Je stärker die Vermischung des Wassers durch den wind, desto höher der Sauerstoffeintrag.
  • Je tiefer, desto geringer ist der Bedarf nach Sauerstoff von Organismen. → begrenzender Faktor für Wasserorganismen
38
Q

Salinität

A
  • Gramm Salze pro Liter, Angabe in Promille
    0,065-0,3 Süßwasser 35 Offenes Meer 280 Totes Meer
  • Messung am Chlorid-Anteil [NaCl sehr löslich + größter Bestandteil des Meersalzes]
39
Q

pH-Wert

A
    • log10 [H+]
  • Alkalische/ basische Lösung: viele Hydroxylionen [OH-] saure Lösung: viele [H+] – Ionen
  • Skala 1(sauer) bis 14(alkalisch)
  • pH-Wert natürlicher Gewässer bei 2-12 → beeinflusst Artenvielfalt + Individuenzahl
40
Q

Tiden

A
  • Entstehung durch Schwerkraftwirkungen von Sonne und Mond → es entstehen 2 Gezeitenberge
  • Stärke/ Höhe wird durch die Interaktion der Anziehungskräfte zwischen Sonne und Mond beeinflusst
41
Q

Gezeitenzone

A

: Gebiet/ Fläche zwischen Ebbe und Flut

42
Q

Ästuare

A

Flussmündungen, wo es zur Vermischung von Süßund Salzwasser kommt
o Organismen in Brackwasserzone weisen eine geringe Artenvielfalt und hohe Produktivität auf

43
Q

Austrocknung

A

inkl. Wasserverlust = größte Problem für Leben auf dem Land

44
Q

Diffusion

A

Wasser verdunstet von den Außenflächen der Zellen/ Körper → Aufrechterhaltung der Wasserbilanz (Tiere:
Trinken, Pflanzen: Gefäßgewebe) zur Minimierung des Wasserverlusts z.B. durch die Cuticula bei Pflanzen (wachsähnliche
Schicht)

45
Q

Schwerkraft

A

starke Auswirkung auf Phänotyp [Tiere: Skelett, Pflanzen: Cellulose]

46
Q

Terrestrische Lebensräume

A

große Schwankungen von Temperatur, Niederschlag/ Wasserverfügbarkeit

  • Blätter nehmen vermehrt Wellenlängen von 400-500nm (blau) und 600-700nm (hellrot) auf
  • Reflektieren/ Streuen grünes und dunkelrotes Licht → Blätter erscheinen grün
  • Stellung und Wuchsrichtung beeinflussen Absorption und Reflexion der Strahlung
47
Q

Lambert-Beersches Gesetz:

A

Je größer die Blattoberfläche, desto weniger Licht durchdringt das Kronendach und erreicht den Boden.
I = Strahlungsintensität in einer bestimmten Vegetationshöhe i im Vergleich zur Einstrahlungsenergie am Kronendach
LAIi = Blattflächenindex (Leaf area index) für die Vegetationshöhe i
k = Extinktionskoeffizient, attenuierte Lichtmenge pro Einheit LAI

48
Q

Regolith

A

= Zerstörung von Felsmaterial in kleinere Bruchstücke
- Mechanische Verwitterung: Einwirkung von Wasser, Wind, Temperatur und Organismen (insbesondere
Pflanzenwurzeln)
- Chemische Verwitterung: Bodenpartikel chemisch verändert (Wasser, Sauerstoff, Säuren) und somit weiter zersetzt
werden

49
Q

Ausgangsgestein

A

: Material, aus dem sich Boden entwickelt (elementare Bedeutung für Qualität der Bodeneigenschaften)

50
Q

Biotische Faktoren

A

tragen zur Bodenentwicklung bei

51
Q

Klima

A

(Temperatur, Niederschlag, Wind) beeinflusst physikalisch/chemische Zersetzung des Ausgangsgesteins
o Auswaschung: Bewegung gelöster Stoffe durch den Boden
o Temperatur beeinflusst Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen

52
Q

Relief:

A

: (Geländeform) modifiziert Erosion, Ablagerung, und Einfluss des Klimas (Neigung)

53
Q

Photosynthese

A

6 CO2 + 6 H2O (+ Sonnenenergie) → C6H12O6 + 6O2

  • Lichtreaktion: Chlorophyll fängt Lichtenergie ein, Bildung von energiereichen Molekülen (ATP, NADPH)
  • Dunkelreaktion: Einbau von CO2 in Zucker, Energie dafür aus ATP + NADPH, Carboxylierung durch das Enzym RubisCO
54
Q

C3-Photosynthese – Calvin-Benson-Zyklus (C3-Zyklus)

A
  • CO2 über Stomata in Mesophyllzellen (innere des Blatts) -> Enzym RubisCO bindet CO2 [Stickstofffixierung] -> instabile
    Zwischenreaktion -> Abspaltung von ATP und NADPH / H+ -> 3-Phosphoglycerinsäure (Molekül mit 3 C-Atomen)
  • Problem: unerwünschte Reaktion des RubisCO Enzyms mit Sauerstoff
55
Q

C4-Photosynthese – C4 Stoffwechselweg

A
  • Räumliche Trennung von CO2-Fixierung und -Assimilation im Calvin-Zyklus (Dunkelreaktion)
  • CO2 über Stomata (Blattunterseite) in Mesophyllzellen: CO2 fixiert über die Säure Oxalacetat, katalysiert durch Enzym
    PEP-Carboxylase
  • Oxalacetat wird abgebaut und CO2 wird in Bündelscheidenzellen überführt -> Calvin-Zyklus
  • Keine Nebenreaktion von Sauerstoff mit RubisCO
  • Größere Wassernutzungseffizienz, trockene + heiße Umgebung
56
Q

CAM-Photosynthese – CAM Stoffwechselweg

A
  • Zeitliche Trennung von CO2-Fixierung und -Assimilation im Calvin-Zyklus (Dunkelreaktion), nur Mesophyllzellen
  • Nachts: Stomata geöffnet -> CO2 über PEP-Carboxylase in Malat fixiert [Kohlenstofffixierung]
  • Tags: Stomata geschlossen -> Malat wird zu CO2 und dann in den Calvin Zyklus eingebaut [Kohlenstoffassimilation]
  • Sehr heiße/ trockene Umgebungen
57
Q

Nettophotosyntheserate

A
  • Nettophotosyntheserate (NettoPHR) = Bruttophotosyntheserate – Atmung
  • In mol CO2 pro Blattfläche/ -masse und Zeit „Wie viel CO2 wird schlussendlich gebunden?“
  • Beeinflusst durch Blatttemperatur und PhAR (photosynthetisch ausnutzbare Strahlung)
58
Q

PhAR

A

o Lichtkompensationspunkt: Aufnahme der CO2 durch Photosynthese ist gleich der CO2 Abgabe durch
Zellatmung
o Lichtsättigungspunkt: maximale NettoPHR, maximale CO2 Aufnahme
o Photoinhibition: Strahlungsintensität, ab welcher eine Pflanze schaden davonträgt
o Sonnenblatt hat bei höherer Strahlungsintensität eine höhere NettoPHR, als ein Schattenblatt
Schattenblatt hat einen früheren Lichtkompensationspunkt, als ein Sonnenblatt -> früher NettoPHR erreicht

59
Q

Lichtintensität – Blatttemperatur

A
  • Absorbierte Strahlung = treibt Stoffwechselprozesse an, wird eingebaut in chemische Verbindungen
  • Photosyntheserate Temperaturabhängigkeit
    o Durch Rubisco-Reaktion limitiert
    o NettoPHR abhängig von Temperatur (Gaußsche Normalverteilung mit T min/max/opt)
  • Hohe Lichtintensität/ überschüssige Energie -> nicht in Photosynthese eingebaut werden kann -> Wärme von Pflanzen
    wird an die Umgebung abgegeben, dadurch schützen sie sich vor möglichen Schäden
    o Landpflanzen: Konvektion = strömendes Fluid nimmt Wärme auf + Transpiration
    Wasserpflanzen: nur Konvektion
60
Q

Kohlenstoffeinfluss

A

o Kohlenstoff kann in Wurzeln abgelagert werden
→ vermehrtes Wachstum
o Gesamtkohlenstoffaufnahme =
(CO2-Aufnahme bei PHS / Blattfläche) x (Gesamtoberfläche Blätter)
– (CO2-Verlust bei der Atmung / Zeit) x (Gesamtmasse lebenden Gewebes)
o Kohlenstoffallokation: Verhalten bei Ressourcenknappheit z. Bsp. Trockenstress, große Bedeutung für das Überleben,
Wachstum und Reproduktion
▪ Größere Bodentiefe und -volumen erschließen
▪ Blattfläche reduzieren (verringert Transpiration)

61
Q

Wachstumsrate

A
  • Relative Wachstumsrate: proportionales Wachstum eines Individuums während einer untersuchten Zeitspanne
  • RGR = NAR * LAR
    Nettoassimilationsrate (NAR) = Zunahme an Phytomasse pro Zeiteinheit
    Blattflächenverhältnis (LAR) = Gesamtblattfläche pro Einheit Pflanzenmasse
  • LAR = LMR x SLA
    Blattmassenverhältnis (LMR) = Gesamtblattmasse pro Einheit Pflanzenmasse
    Spezifische Blattfläche (SLA) = Gesamtblattfläche pro Einheit Blattmasse
62
Q

Nährstoffe

A
  • Benötigen Nährstoffe für eine Vielzahl von Stoffwechselvorgänge
    o Hauptnährstoff in größeren Mengen [zur Photosynthese ist Stickstoff ein Hauptelement, da es in RubisCO
    und Chlorophyll enthalten ist -> max PHR korreliert mit N2 - Gehalt]
    o Mikronährstoff nur in Spuren
  • Nährstoffhaushalt beeinflusst durch Ausgangsgestein, Klima & biologische Aktivität (Wachstum der Pflanze)
63
Q

Anpassung

A
  • photosynthetische oder morphologische Anpassung
    o Phänotypische Plastizität: Unterschiede zwischen Individuen einer Art bei unterschiedlichen
    Lichtverhältnissen z.B. niedrige Strahlungsintensität = große Blätter, hohe Strahlungsintensität = kleine
    Blätter
    o Genetische Unterschiede: schattenintolerante Arten „Lichtpflanzen“, schattentolerante Arten
    „Schattenpflanzen“
  • Blattmodifikationen zur Reduktion von Wasserverlust: Dicke der Zellwände, Größe der Stomata, Dichte des
    Gefäßsystems, Haare, Wachs, Harze
  • Adaptionen an geringere Temperaturen:
    o Frostresistenz: Umwandlung kälteempfindlicher in -resistente Zellen
    o „Frostschutzmittel“ – Synthese/ Anreicherung schützender chemischer Verbindungen
    o Blattabwurf im Winter
64
Q

TIERE

A
  • Heterotroph, erhalten ihre Energie + Nährstoffe durch die Aufnahme organischer Verbindungen
  • Schlüsselprozesse: Nahrungsaufnahme und -verdauung, Sauerstoffaufnahme, Aufrechterhaltung von
    Körpertemperatur und Wasserbilanz, Anpassungen an Licht- und Temperaturunterschiede
65
Q

Ernährungstypen

A
  • Herbivore: ernähren sich von Pflanzensubstanz
  • Carnivore: ernähren sich vom Gewebe anderer Tiere
  • Omnivore: ernähren sich von pflanzlichen + tierischem Gewebe
  • Detritivore: ernähren sich von Detritus (toter Materie)
66
Q

Herbivore

A
  • Wiederkäuer z.B. Rinde: Celluloseabbau im vorderen Verdauungstrakt + vierteiliger Magen (Pansen, Netzmagen,
    Blättermagen, Labmagen „eigentliche Verdauung“)
  • Verdauung im hinteren Verdauungstrakt z.B. Pferde: lange Därme + Mikroorganismen im Blinddarm
  • Koprophagie: Wiederaufnahme von Fäkalien, um weitere Nährstoffe zu entziehen
  • Samenfressende Vögel z.B. Hühner: vorderer Verdauungstrakt aus 3 Organen (Kropf „Nahrungsspeicherung“,
    Drüsenmagen „Enzyme - Verdauung“, Muskelmagen „Steinchen-Mahlorgan“)
  • Herbivore Meeresfische: ernähren sich von Algen, verschiedene Verdauungsmechanismen z.B.: schwache Magensäure,
    Muskelmägen, zerquetschender Kiefer, Endosymbionten im hinteren Verdauungstrakt
67
Q

Carnivore

A
  • Unproblematisch, was Verdauung angeht – Problematisch ist genügend Nahrung zu finden
  • Kurze Därme + einfache Mägen
68
Q

Omnivore

A
  • Zum Beispiel: Rotfuchs

- Ernährungsgewohnheiten abhängig von Jahreszeit, Entwicklungsstadium, Körpergröße, Wachstumsrate

69
Q

Sauerstoff

A
  • Sauerstoff wird für die Zellatmung benötigt
  • Unterschied bei aquatischen und terrestrischen Tieren
    o Terrestrisch: Lungen bei Säugern/ Vögeln/ Reptilien + Tracheensystem der Insekten + Lungen und
    gefäßreiche Haut der Amphibien + Luftsäcke bei Vögeln
    o Aquatisch: Lungen bei Meeressäugern + Tracheensystem bei aquatischen Insekten + Diffusion bei sehr
    kleinen Tieren + Kiemen bei Fischen und marinen Invertebraten
70
Q

Homoiostase

A
  • Organismen müssen in einer sich ständig verändernden Umwelt ein weitgehend konstantes inneres Körpermilieu
    erhalten.
  • Beruht auf negativer Rückkopplung, Gehirn löst bei der Schilddrüse eine Verringerung oder Erhöhung der
    Stoffwechselwärme aus, zudem werden Signal an das willkürliche (Schatten aufsuchen vs. Aktivität erhöhen) und
    autonome (Schwitzen vs. Muskelzittern) Nervensystem gesendet
71
Q

Wärme

A
  • Abhängig vom Körperbau: thermische Leitfähigkeit – Isolationsschicht beeinflusst die Fähigkeit mit der Umgebung
    Wärme auszutauschen
  • Ausgleich von Wärmeverlust und -gewinn:
    o Wärmeaustausch Körperkern ↔ Oberfläche: Konduktion
    o Wärmeaustausch Oberfläche ↔ Umgebung: Konvektion, Konduktion, Strahlung, Verdunstung
  • Wärmefluss: Qgespeichert = QStoffwechsel + QKonduktion + QKonvektion + QRadiation + QEvaporation
    o Wärmenergie aus Stoffwechselprozessen immer positiv
    o Konduktion, Konvektion, Strahlung und Verdunstung kann positiv oder negativ sein
    o Konduktion: zwischen zwei Festkörpern, Energie fließt vom wärmeren zum kälterem
    o Konvektion: Transfer von Wärmeenergie zwischen einem Festkörper und einem Fluid (Luft, Wasser)
    ▪ kleinere Körper → relativ größere Oberfläche → vermehrte Wärmeabgabe
  • Wärmehaushalt
    o Endothermie [Wärmeproduktion durch Stoffwechselreaktion -> Erhaltung konstanter Körpertemperatur
    „Homoiotherm“ z.B. Vögel, Säugetiere]
    ▪ Erhalten Körpertemperatur durch oxidative Verbrennung von Glucose (Zellatmung) ->Teil der
    Energie geht als Wärme verloren
    ▪ Hohes Energieniveau durch aerobe Atmung „viele Nahrung muss aufgenommen werden“
    ▪ Aktivität unabhängig von Außentemperatur
    o Ektothermie [Wärmegewinn aus der Umgebung „Poikilotherm“ z.B. Fische, Amphibien, Reptilien]
    ▪ Pro +10°C erfolgt Verdopplung der Stoffwechselleistung, niedrige Stoffwechselrate
    ▪ Betriebstemperatur: Temperaturbereich, indem sie aktiv werden
    ▪ Energie kann vermehrt auch zur Biomasseproduktion eingesetzt werden
    o Heterothermie [ Regulation kann bei den Tieren Ekto- oder Endotherm erfolgen z.B. Fledermäuse, Bienen]
  • Wärmeisolation
    o Fell, Federn, Fettschicht
    o Isolation kann auch Wärme abhalten, Reflektion des Sonnenlichts, Fellkleid was von Sonne nicht
72
Q

Kälteschutz/ Kühlung

A
  • Gefrierpunktsenkung der Körperflüssigkeit z.B. durch Glycerin erreichbar [Amphibien]
  • Gegenstromprinzip beim Wärmeaustausch, kann in kalten Regionen Wärme erhalten oder Organe bei hitzestress
    kühlen
73
Q

Wasserhaushalt

A
  • 3 Hauptmethoden zur Gewinnung: Trinken, wasserhaltige Nahrung, metabolisch* gewonnenes Oxidationswasser
  • Möglichkeiten Wasser & Solvate zu verlieren: Urin, Kot, Verdunstung über Haut, feuchter Atem
    *metabolisches Wasser = Umsetzung körpereigener Substanzen (Fett, Eiweiß), dabei entsteht Wasser
  • Terrestrische Tiere: Strategie bei Dürre
    o Dürre vermeiden bzw. ein Ortswechsel z.B. Abwanderung bei der Trockenzeit
    o Auswirkungen einer Dürre vermeiden (an Ort und Stelle): Dormanz („Ruhepause“), Entwicklung harter
    wasserdichter Hüllen, Wasserverlust über die Atmung reduzieren, Nachtaktivität, Nutzung metabolischen
    Wassers
  • Aquat. Organismen
    o Süßwasserorganismen sind hyperosmotische Regulierer, sie haben einen höheren osmotischen Wert im
    Körperinneren als ihre Umgebung -> nehmen Elektrolyte mit Kiemen aktiv aus dem umgebenden Wasser auf
    → überschüssiges Wasser wird über den Urin ausgeschieden, weshalb dieser sehr verdünnt, ist
    o Marine Organismen sind hypoosmotische Regulierer, sie haben einen niedrigeren osmotischen Wert im
    Körperinneren als ihre Umgebung -> erfordert Gegenregulation, ansonsten ständiger Wasserverlust
    → in Form vom Ausscheiden von Salzen über Kiemen oder Nasendrüsen + stark konzentrierter Harn
    o Isoosmotische Organismen = Organismen weisen denselben osmotischen Druck wie das Meerwasser auf
74
Q

Auftrieb

A
  • Meisten aquatischen Tiere sind schwerer als Meerwasser, deshalb Auftrieb notwendig, z.B. durch
    o Gas- oder luftgefüllte Schwimmblase
    o Ersatz schwerer Ionen durch leichtere
    o Erhöhte Lipidspeicherung
75
Q

Überlebens- und Reproduktionsmuster

A
  • Lebenszyklus eines Organismus: Wachstum, Entwicklung, Fortpflanzung
  • Max. Reproduktionsrate/ Fitness wird durch begrenzte Ressourcen beschränkt: Organismus muss Kompromisse
    eingehen [Fortpflanzungsweise, Alter bei der Fortpflanzung, Zeitraum der Fortpflanzung, Anzahl & Größe der Eizellen/
    Samen/ Jungtier, Aufwand bei der Brutfürsorge/ -pflege]
76
Q

Fortpflanzungstypen

A
  • Sexuelle Fortpflanzung: Fusion haploider Gameten (Ei- und Samenzelle) → diploide Zygote
    Hauptursache für genetische Variation aufgrund riesiger Anzahl möglicher Neukombinationen der Chromosomen
    während der Gametenbildung
    o Männliche, weibliche Individuen und Hermaphroditen (männliche und weibliche Geschlechtsorgane)
    + große genetische Variabilität, erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass einzelne Individuen Umweltveränderungen
    überleben
    — Individuum kann nur die Hälfte seines Genmaterials weitergeben, spezielle Reproduktionsorgane erforderlich,
    Reproduktionsaufwand nicht von beiden Geschlechtern in gleichem Umfang übernommen
  • Asexuelle Fortpflanzung: produziert Nachkommen ohne Beteiligung von Ei- und Samenzellen
    Nachkommen sind genetisch mit den Eltern identisch
    + Nachkommen gut an gegebene Umweltbedingungen angepasst, Möglichkeiten großen Populationswachstums
    – Geringe genetische Vielfalt, eingeschränkte Reaktionsmöglichkeiten auf veränderte Umweltsituationen
77
Q

Paarungssysteme

A
  • Beschreiben die Paarbildung von Männchen und Weibchen in einer Population
    o beeinflusst durch Ressourcenverfügbarkeit und -verteilung
    o wenn Habitat sehr inhomogen in der Produktivität → starke intraspezifische Konkurrenz
  • Monogamie: dauerhafte Paarbeziehung zwischen einem Männchen und einem Weibchen
    o häufig bei Vögeln, seltener bei Säugetieren
    o Eltern betreiben gemeinsame Brutpflege
    o erhöht Überlebenswahrscheinlichkeit der Jungen und damit die Weitergabe der elterlichen Gene
    o Aber: Ein Elternteil kann „betrügen“ (erhöht Fitness durch Produktion von mehr Nachkommen)
  • Polygamie: ein Individuum hat zwei oder mehr Geschlechtspartner (zwischen ihnen besteht eine Paarbindung)
    o Das Individuum mit mehreren Partnern beteiligt sich normalerweise nicht an der Jungenaufzucht.
    o Polygynie: ein einzelnes Männchen paart sich mit zwei/ mehreren Weibchen
    o Polyandrie: einzelnes Weibchen paart sich mit zwei/ mehreren Männchen (relativ selten)
78
Q

Sexuelle Selektion

A
  • Sexualdimorphismus: Männchen und Weibchen der gleichen Art unterscheiden sich oft stark in Körpergröße,
    Musterung und Farbe
  • Darwin:
    o intrasexuelle Selektion: Männchen einer Art konkurrieren um die meisten Paarungsmöglichkeiten
    erhebliche Körpergröße, Aggressivität, Geweihe, Hörner
    o intersexuelle Selektion: unterschiedliche Attraktivität der Individuen eines Geschlechts (normalerweise
    Männchen) für das andere, z.B. auffälliges, aufwendiges Gefieder, Hörner, Geweihe
    intersexuelle Selektion ist eine Form der Gattenwahl → Selektion durch Weibchen = treibende Kraft hinter
    der Evolution übertriebener sekundärer Geschlechtsmerkmale
    ▪ sekundäre Geschlechtsmerkmale: Stehen für Vitalität, Konkurrenzkraft, genet. Überlegenheit
79
Q

Partnerwahl

A
  • Wahl anhand von phänotypischen Eigenschaften + Ressourcensituation [Fähigkeit des Partners, Zugang zu essenziellen
    Ressourcen bereit zu stellen z.B. bei monogamen Weibchen]
  • Wahl des Weibchens nach Männchen oder Territorium? -> oft korrelieren Eigenschaften mit einem besseren
    Territorium
80
Q

Reproduktionsaufwand

A
  • Zeit und Energie die ein Organismus für die Fortpflanzung bereitstellt
  • Je mehr Energie ein Organismus in Reproduktion investiert, desto weniger bleibt ihm für Wachstum und
    Betriebsstoffwechsel.
    o Investitionen: Produktion, Pflege, Ernährung der Nachkommen
    o Fitness eines Individuums = Anzahl an Nachkommen
    o Von Art zu Art unterschiedlich
  • Semelparitie: Organismus konzentriert all seine Energie in eine einzige suizidale Reproduktionsphase
    o Lebensdauer semelparer Arten variiert von einigen Tagen (einige Insekten) bis Jahrzehnte (z. B. 17-jährige
    Zikade, Bambus, Lachse)
  • Iteroparitie: zwei oder mehr Reproduktionszyklen während der Lebenszeit, dafür aber weniger Nachkommen pro
    Zyklus
    o Problem des günstigsten Zeitpunktes: frühe vs. späte Reproduktion

Ökologie Fragenkatalog (1 decks)

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