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Ökologie > VL 9 Herbivorie > Flashcards

VL 9 Herbivorie Flashcards

1
Q

Welche beiden Arten der Nutzung pflanzlicher Substanz existieren?

A

Herbivorie: trophische Interaktion bei der Tiere lbendes pflanzliches Gewebe konsumiere

Detritivorie: Organismen ernähren sich von toten Pflanzen oder Tierresten

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2
Q

Typen von Herbivoren

A 
Grazer:
-größere Herbivore
-Graslandökosysteme(Zebra,Kühe)
-Tundra-Flechten/Moose(Rentiere)
Browser:
-Blätter und Zweige
-je nach Körpergröße unterschiedliche Stockwerke
-Nashorn, Giraffe
Granivore:
-Samenfresser
-Käfer,Vögel,Nagetiere
Frugivore:
-fleischige Früchte
-Reptilien, Vögel, Säugetiere
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3
Q

Granivore Auswirkung

A
  • Fraß führt zum Tode der Beute
  • hohe Konsumptionsrate
  • potentiell hoher Einfluss auf Vegetationsentwicklung
    z. b. Kängeruratte frisst bevorzugt große Samen
  • > Grasarten mit kleinen Samen werden gefördert
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4
Q

Tiere mit Pflanzensaft als Ressource

A
  • Phloemsaftsauger: Läuse, Zikaden, Wanzen
  • Xylemsaftsauger: Zikaden
  • Parenchymsaftsauger: Wanzen
  • Saftlecker: Spechte
  • Nektarsauger: Insekten,Vögel
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5
Q

funktionelle Gruppen von unterirdischen Herbivoren an Hand von Nematoden

A
  1. Außen an der Wurzel-Ektoparasiten(EK):
    - kurzes Stylet> Epidermis,Wurzelhaare
    - langes Stylet> Gewebe der Wurzelspitze
    - >trophische Einnischung
  2. Wandernde Endoparasiten(WE)
    - bewegen sich frei im Parenchym
    - Pratylenchus( Getreide,Karotte,Kaffee)
  3. Sedentäre Endoparasiten
    - stationär am Zentralzylinder
    - Gallen,Zysten
    - Kartoffelälchen,Zuckerrübenälchen
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6
Q

4 Grundtypen funktioneller Gruppen bei herbivoren Insekten. Welche Präferenzen bestehen?

A
  1. kauende Fresser -chew
  2. Saftsauger -suck
  3. Minierer -mine
  4. Gallbildner -gall

-oberirdische Herbivore zeigen Präferenz für junge Triebe und Blätter ->höherer Nährstoffgehalt

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7
Q

Einfluß von Herbivoren auf Phytomasse (NPP)

A

oberirdisch zwei Großgrupen mobiler Herbivorer

  • große,polyphage Arten(Weidetiere)> 80% der Primärproduktion
  • kleine Arten(v.a. Insekten) <15% der Primärproduktion

oberidrisch: größten Einfluss auf NPP in Grassteppen und flechtenbewachsenen Böden
unterirdisch: Totalausfall aufgrund Wurzelschädigung möglich

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8
Q

Herbivoreneffekt: aquatische vs terrestrische Ökosysteme

A

aquatische Ökosysteme:

  • Phytoplankton - hoch(79)
  • Makrophyten - Mittel(30)

terrestrische Ökosyteme
-Oberirdisch - gering (17)

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9
Q

Inwiefern korrelieren NPP und SP

A

a) Sekundärproduktion (SPP) steigt mit Nettoprimärproduktion
b) Konsumption der Herbivoren steigt mit der NPP
c) Biomasse der Herbivoren erhöht sich mit NPP

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10
Q

Effekte der Herbivorie für terrestrische Pflanzen

A

-3-10% in Waldökosystemen und 30-50% in Graslandökosystemen; starke Schwankungen(Wanderheuschrecken,Rentierzug)

-Entnahme Pflanzengewebe:
>beeinträchtigt Fitness(Vitalität,Reproduktionserfolg)
>vermindert Konkurrenzkraft(Licht,Nährstoffe,Raum)
>junge Pflanzen besonders anfällig

  • aber Kompensationswachstum
  • > Pflanze reagiert auf Blattverlust mit höherer Photosyntheserate und einem Wachstumsschub
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11
Q

Was sind Probleme bei der Kompensation wegen eines Massenauftretens von Insekten?

A
  • nachwachsende Blätter 30-60% kleiner
  • nachwachsende Triebe nicht voll entwickelt
  • Laubbäume überleben, Nadelbäume oft nicht
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12
Q

Was sind indirekte Effekte der Herbivorie?

A
  • Dichte einzelner Pflanzenarten geht zurück
  • Konkurrenzverhältnisse zwischen Pflanzen werden verschoben
  • Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft ändert sich
  • Verlauf der Sukzession ändert sich

->Effekte auch bei moderater Entnahme von Phytomasse

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13
Q

Einfluss moderate vs hohe Dichten von Herbivoren auf Pflanzengemeischaften

A

moderat: fördert Produktivität
- erhört Diversität der Pflanzen

hoch:
- kein Kompensationswachstum
- nur ungenießbare und starke r-Strategen übrig

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14
Q

Theorien warum die Nutzung durch Pflanzen so gering

A
  • top-down Kontrolle -> Phytophagen nicht durch Nahrung limitiert, aber durch Prädatoren reguliert
  • bottom-up Kontrolle -> Pflanzen sind von geringem Nährwert, vorallem Stickstoffverfügbarkeit limitiert Phytophagen
  • in Realität spielt beides eine Rolle
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15
Q

ecosystem exploitation Hypotheses

A
  • Herbivoren-Einfluss variiert systematisch mit der Produktivität des Ökosystems
  • in natürlichen Ökosytemen liegt der maximale Einfluss von Herbivoren bei Systemen mittlerer Produktivität
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16
Q

Was ist der Nachteil von Pflanzen als Nahrungsquelle?

A
  • rekalzitrant- hoher Anteil Lignin und Zellulose-> Symbionten benötigt
  • geringe Nährstoffgehalte(wenig Proteine, N)
  • harte Blätter und teilweise geringer Wassergehalt
17
Q

Welche Arten von sekundären Pflanzenstoffen werden zum Schutz benutzt?

A

-Stickstoffverbindungen:
>Alkaloide,Amine->toxisch,bitterschmeckend (mutterkornalkaloide, Morphin, Atropin)
>cyanogene Glycoside

Trepenoide:
-Sesquiterpene,Diterpene
.oft spezifische für bestimmte Pflanzengruppen(Limonoide,Cardenolide,Curcubitacine)

Phenole:

  • universell in Blättern und anderen Pflanzenteilen
  • Gehalt meist erhöht bei Herbivorenbefall
18
Q

Arten der chemischen Abwehr?

A

Toxine: cyanogene Glycoside(z.B. bei Hirse Dhurrin)
->setzt nach Abspaltung des Zuckers durch Hydrolyse Blausäure frei

Repellents:

  • Giftefeu produziert z.B. Urushiol
  • > über Geruchssinn wahrgenommen; schreckt ab ohne zu töten
  • Induktion von Repellents kann von Mutterpflanzen auf Tochtergeneration weitergegeben werden
19
Q

Kosten seundärer Pflanzenstoffe

A
  • Tradeoff zwischen Wachstum und Produktion sek. Pflanzenstoffe
  • bei maximaler Verteidigung-> alle Pflanzen unabhängig vom Wachstumspotential , dieselbe niedrige realisierte Wachstumsrate
20
Q

Inwiefern tolerieren bzw. kompeniseren Pflanzen Verlust?

A

-Als Individuum:
>Fraß an alten Blättern oder Schattenblättern ohne Wirkung
>teilweise Entlaubung> bessere Versorgung der übrigen Blätter mit Wasser und Nährstoffen

  • Selektionseffekt auf Nachkommen:
  • Fraß von Blüten und Früchten verringert deren Abortionsrate, Überlebende sind besser versorgt
  • fittere Embryonen werden verbreitet
  • Austrieb schlafender Meristeme wird durch Fraß stimuliert
  • Reservoir von Nährstoffen in Kompartimenten die schwer zugänglich sind( Wurzeln, Knollen, Zwiebeln)
21
Q

Inwiefern kann Herbivorie zu einer Steigerung der Produktivität führen?

A

-Übermaß an Blattmasse-> teilweise Entlaubung-> erhöhten Lichtgenuss übriger Blätter-> Pflanze in Zustand optimaler Produktivität

22
Q

3 Typen von Kompensation von Herbivorenfraß bei Pflanzen

A
  1. keine Kompensation: Rückgang der NPP
  2. teilweise Kompensation: Kompensation bis zu einem Schwellenwert, dann fällt Produktivität
  3. Überkompensation: gesteigerte Produktivität bei geringem Fraßdruck
    z. B. Grazing Effekt-> moderate Beweidung erhöht Pflanzenwachstum un Fitness
23
Q

Kompensation von Gentianella experimtell bestimmen

A
  • 50% der Biomasse werden entfernt
  • > nur in bestimmten Wachstumsphasen zu einer Kompensation, ansonsten Clipping negativ
  • Phase des Kompensationswachstums korreliert mit Pahse Auftreten der Herbivoren im Habitat
24
Q

Auf welche beiden Weisen wehren sich Pflanzen?

A

strukturelle Verteidigung:

  • wirkt vorbeugend
  • vor Kontakt mit Herbivoren aktiv
  • behaarte Blätter,DOrnen,Stacheln,Sklerenchymreichtum

chemische Verteidigung:

  • Abwehr setzt direkt als Reaktion auf Beschädigung
  • Prädatoren der Herbivoren werden angelockt

Kosten der Verteidigung müssen durch Nutzen des Schutzes vor Fraßfeinden ausgeglichen werden

25
Q

Beispiele für strukturelle Verteidigung

A

Dornen - Akazie
Stacheln - Kapokbaum
Haare - Ochsenzunge
Brennhaare - Brennessel

26
Q

chemisch induzierte Verteidigung

A
  1. mechanische Verletzung durch Fraß
    - Beschädigung zerstört Zellwände
    - löst Signalkaskade aus

2.Produktion von Botenstoffen(Elicitoren)
1.exogen: -Glutamin im Speichel von Insekten
=>Bildung Fettsäureamide
2.endogen:
meist Jasmonsäure(Pflanzenhormone)

  1. Anlockung von Helfern
    - Bodyguards(parasiten,Parasitoide)
    - Mobilisierung höherer trophischer Ebenen (Räuber i.e.S.)
27
Q

Beispiele Pflanzen und Bodyguards

A

Schildlaus auf Zitrus-> Anlockung von Schlupfwespe

Kiefernbuschhornblattwespe auf Waldkiefer -> lockt Eierparasitoiden an

28
Q

Optimal Defense Theory

A

Kosten-Nutzen-Rechnung:
Welcher Trade-off entsteht durch Kosten der Verteidigung?

Ressourcenverfügbarkeit:

  1. Welchen Mehrwert hat die Verteidigung?
  2. Kann Biomasseverlust toleriert werden?

Apparenz(Auftreten des Herbivors)

  1. Wie wahrscheinlich ist ein Angriff
  2. Wann sollte in Verteidigung investiert werden
29
Q

Was sind die Ecosystem Services der Herbivoren

A

Samenausbreitung: Pflanzen garantiern durch Überproduktion an Samen eine erfolgreiche Etablierung von Keimlingen
-pflanzliche Mechanismen der Samenausbreitung sind Anemochorie, Hydrochorie und Autochorie

Zoochorie

30
Q

Wie erfolgt die Versteckausbreitung durch Granivore?

A

-meist krautige Pflanzen
-Elaiosom: Anhängsel des Samens; ist eiweißhaltig und fettreich
-Myrmekochorie:
>Ameisen machen Ausbreitung>tragen Samen in Bau>Elaiosom als Futter für BRUT

31
Q

Wie erfolgt die Endochorie durch Frugivore?

A

-Samen mit nahrhaftem Fruchtfleisch:
>Darmpassage oft obligat für Keimung

Anlockungsstrategie

  • unreif:grün(unauffällig), hart
  • reif: attraktive Gerüche und Farben, hoher Gehalt an Zucker

-Tiere tragen Samen in unterschiedliche Habitate

32
Q

Schlüsselarten einer Biozönose?

A

Schlüsseldominante:

  • bestandsbilden(dominant)
  • großer Einfluss auf Struktur einer Biozönose
  • afrikanischer Elefant reduziert Baumvegetation-> stärkt Wuchskraft Gräse-> fördert Grasfresser(Antilope, Zebra)

Schlusssteinart:

  • Individuenarm
  • Aufrechterhaltung der Funktion einer Lebensgemeinschaft
  • > Regenwürmer(Humusbildung), Jaguar(Spitzenräuber mit großem Nahrungsreportoire
33
Q

Auswirkung Biber auf sein Habitat

A
  • verändert Gewässerdynamik durch Staudämme-> Feuchtgebiete entstehen
  • verhindert Sukzession: Fraß der Rinde von Weichhölzern

Ökologie (14 decks)

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