Vorlesung 2 Flashcards

1
Q

Erkläre wie der Ameisenbläuling (M. arion) in England ausgestorben ist.

A

Extinktion vorhergesagt, Pop. hat sich verrigert, ist wieder angestiegen, dann Rückgang uns schließlich in 1979 Extinktion

Vermutete Ursachen: Wetter, Sammler, Pestizide, Inzucht, Habitatveränderung…

Lebenszyklus:
-> Eiablage und Raupenentwicklung auf wilden Thymian
-> Raupen fallen ab und werden von Ameisen adoptiert (Zuckerabsonderungen)
-> Raupen leben räuberisch bis zur Verpuppung und Schlupf
Schutzempfehlung war: Thymus-Dichte maximieren

-> M. arion ging trotzdem zurück…

Entdeckung: nicht alle Ameisen, sondern M. sabuleti 6mal besser u. a….

Neue Schutzempfehlung nach Wiedereinführung: Auch Flächen ohne Thymian schützen um M. sabuleti zu erhalten.

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2
Q

Was sind Kriterien/Konzepte für Prioritätensetzung im Artenschutz?

A
  • phylogenetisch “außergewöhnliche” Arten
  • Keystone species
  • Keystone structures
  • Ecosystem engineers
  • Flagship species
  • Indicator species
  • Umbrella species
  • Leit- und Zielarten
    (- Passenger-Driver Arten)
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3
Q

Gebe Beispiel für phylogenetisch “außergewöhnliche” Arten.

A

Welwitschiaceae- Endemit der Namibwüste
Komodowaran- größte Echse der Welt
Kiwi- kleinster Laufvogel der Welt, Endemit Neuseelands

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4
Q

Definiere Keystone species (Schlüsselarten)

A

“A keystone species is a species whose impact on its community or ecosystem is disproportionally large relative to its abundance”

-> high total impact of species and low proportional biomass of species

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5
Q

Erkläre warum der Seestern eine Schlüsselart ist.

A
  • Der Seestern ernährt sich von Entenmuschel und Miesmuschel
  • Nach Entfernung des Seesterns erfolgt eine Änderung im Artengefüge:
    1. Miesmuschel dominiert, verdrängt Entenmuschel
    2. 7 von 15 Arten verschwinden aus dem Ökosystem

-> Prädator vemittelte Koexistenz!

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6
Q

Welchen Einfluss hat die Entfernung, das Hinzufügen oder die Änderung in der Populationsgröße der Schlüsselarten?

A

Einfluss auf wichtige Funktionen des Systems:

  • Veränderung von trophischen Beziehungen
  • Gemeinschaftsstruktur
  • Wasserkreislauf
  • Sukzessionsdynamik
  • Störungsdynamik, u.v.a.
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7
Q

Keystone species sind häufig:

A

Prädatoren
Lebensraum für andere Organismen
Ecosystem engineers

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8
Q

Keystone species am Beispiel von Seeotter Wiedereinwanderung im Nordwesten der USA.

A

Seeotter reduziert Seeigelpopulationen

  • > begretzter Seeigelfraß der Riesentangwälder
  • > Tangwälder gedeihen
  • > Populationen vieler Fisch- und Molluskarten wachsen
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9
Q

Was ist ein Beispiel eines ‘keystone sturcture’? Was für Funktionen hat diese?

A

Acacia erioloba:

  • Nistplatz für Webervögel
  • Unterwuchs: andere Pflanzen
  • Ruhe- und Freßplatz für Säuger
  • Ansitz für Vögel
  • Baumskink- Habitat…
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10
Q

Was sind ecosystem engineers?

A

Organismen, die durch nicht-trophische Prozesse Zustandsänderungen in biotischen und abiotischen Größen bewirken, und so die Ressourcenverfügbarkeit für andere Arten verändern

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11
Q

Was sind Beispiele für ecosystem engineers?

A

Biber: modifiziert hydrologische Prozesse und Stoffflüsse in Gewässern
Maulwurf: modifiziert Konkurrenzverhältnisse zwischen Pflanzen, Nährstoffe-, Licht und Wasserhaushalt in Wiesen

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12
Q

Was würden Sie am ecosystem engineer Konzept kritisieren?

A
  • z.T. Überlapp mit keystone species Konzept
  • Verwandtes Konzept ‘extended phenotypes’: Erweiterung des Phänotyps der Arten (Objekt) zB Biberdämme, Vogelnester, Termitenhügel…
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13
Q

Was versteht man unter ‘flagship species’?

A

Charismaitsche Megafauna (“Bambi-Effekt”):
Oft Anlass zur Errichtung ganzer Nationalparks obwohl sie nicht die gefährdetsten Arten sind
-> Verkauf des Schutzes ist so möglich, Publikumstauglich
(Bsp: Großtrappe, Pandabär, Schneeleopard, Red Panda, Weißkopfseeadler, Grizzly bär, Florida Panther… Knut!)

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14
Q

Was sind Indikatorarten?

A
  • sind assoziiert mit einer gefährdeten biologischen Gemeinschaft oder bestimmten Ökosystem-Prozessen, zeigen den Zustand des Gesamtsystems an
  • haben hochspezialisierte Ansprüche an ihr Habitat
  • können zuverlässig bei einer bestimmten Kombination von Umweltfaktoren angetroffen werden
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15
Q

Nenne ein Beispiel für eine Indikatorart.

A

Fleckenkauz (Spottet owl): zeigt an ob ‘intakte’ alte Wälder einer gewissen Größe vorhanden sind.

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16
Q

Was sind ‘umbrella species’ (Schirmarten)?

A

Eine Schirmart benötigt meist einen großen zusammenhängenden Block von relativ natürlichem oder ungestörtem Habitat, um überlebensfähige Populationen auszubilden.
- Schutz von umbrella species umfasst automatisch den Schutz vieler anderer Arten oder ganzer Systeme (Mitnahmeeffekt)

-> Indikatorarten und Flagschiffe wirken häufig als Schirmarten, von deren Schutz viele andere Arten automatisch profitieren.

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17
Q

Beispiele für Schirmarten:

A

Spotted Owl: Umbrella für Urwälder Nordamerikas

Wale: Flagship und umbrella.

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18
Q

Woran orientieren sich ökologische Bewertungen wenn das Problem der Komplexität auftritt?

A

An Teilsysteme mit Indikatorcharakter insbesondere bei Bewertung dynamischer Prozesse und längerfristiger Entwicklung
-> Ziel- und Leitarten

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19
Q

Was sind Leitarten?

A

Arten, die in einem oder wenigen Typen von ökologischen Raumeinheiten signifikant höhere Stetigkeiten und meist auch Siedlungsdichten erreichen als in anderen Raumeinheiten -> Indikatorbezug mit starkem Raumbezug

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20
Q

Was sind Zielarten?

A

Arten dienen der Konkretisierung und Überprüfung vorgegebener Zielvorstellungen. Populationsentwicklung einer Zielart in einer Region liefert Bewertungskriterien bzgl. Zielvorstellungen, zB Tolerierbarkeit von Landschaftswandel aus ökologischer Sicht.

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21
Q

Nenne ein Beispiel und die Anwendung einer Leitart.

A

Die Leitart Birkhuhn benötigt viele Habitate

-> Bei Erhaltung dieser Habitate können viele andere Zielarten mit geringerem Flächenanspruch profitieren.

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22
Q

Was sind Konzepte zur Prioritätensetzung im Artenschutz?

A
  • Keystone species (Schlüsselarten)
  • Ecosystem engineers
  • Indikatorarten
  • Flagschip species (Flaggschiffarten)
  • Umbrella species (Schirmarten)
  • Leit-/Zielarten
  • Driver/passenger
  • Gefährdete Arten
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23
Q

Was ist das Passenger-Driver Konzept für Arten? (umstritten)

A

A hypothesis proposing that the strengths of the effects of species’ ecological functions on their communities vary dramatically, such that “driver” species have a large effect on community function, while “passenger” species have a minimal effect.

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24
Q

Beispiele für 10 gefährdete Arten in Deutschland?

Gefährdung ist eine Frage der Skala

A
Fischadler 
Rotmilan
Wachtelkönig
Großtrappe
Aal
Rotbauchunke
Wolf
Uferschnepfe
...
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25
Q

Was sind Beispiele für “Gefährdung ist eine Frage der Skala”?

A
  • Wachtelkönig
    Deutschland: höchster Status (Schilfhabitat)
    Lettland: Schilf wird geschnitten um Wiesenhabitate für den Kiebitz zu schaffen (in D. relativ häufig)
  • Fischadler: weltweit verbreitet, in D. selten
  • Rotmilan: 60 % aller Brutpaare in Deutschland
  • > D. hat internationale Verantwortung
26
Q

Was für Gefährdungskategorien gibt es nach der IUCN (Rote Liste)?

A
- Extinct:
Extinct (EX)
Extinct in the Wild (EW) - Ausgestorben oder verschollen
- Threatened
Critical (CR) - Vom Aussterben bedroht
Endangered (EN) - Stark gefährdet
Vulnerable (VU) - Gefährdet
- Non-threatened
Conservation Dependent (CD)
- Low Risk (LR)
Near-threatened (NT) - Vorwarnliste (V)
Of less concern
Abundant
  • Data deficient (DD)
  • Not Evaluated (NE)
27
Q

Definition von Gefährdungskategorien aufgrund von:

A
  • Größe und Rückgang der Gesamtindividuenzahl
  • Größe und Rückgang des Areals
  • Populationsgefährdungsanalyse (PVA)
    (s. Folien)
28
Q

Umschreibe ein positives Beispiel für die Reaktion auf eine Gefährdungssituation.

A

Seeadler:

  • ab 1850 intensive Bejagung, Gelegeentnahme- Bestandseinbruch
  • 1910 Bestand Mecklenburg: 15 Brutpaare
  • Lebensraumverluste durch Holzeinschlag, Tod an freileitungen, DDT
  • Brutbesandanstieg ab 70er

Mögliches Problem: Windkraftanlagen (Kollisionen)

  • hohe Sensibilität gegenüber anthropogenen Störungen
  • Nahrungsgebiete bis zu 12 km vom Horst entfernt
  • Gefahr der Kollision (Vogelart mit besonders hohem Kollisionsrisiko)
  • MacPom: 2000m Schutzradien um die Horst- und Nistplätze (hoch im Vergleich zu anderen Arten)
29
Q

Gefährdunssituation Tiere Deutschlands von 1998 zu 2009

A

Vom Aussterben bedroht: von 7 auf 11 % aller Wirbeltiere

Ungefärdet: von 51 auf 46 %…

30
Q

Wie schneidet Deutschland ab im Europavergleich bei Anzahl von gefährdeten und ausgestorbenen Arten?

A

Schlecht. 22-80 % der Arten ausgestorben oder gefährdet

zusammen mit Finnland, Schweiz, Österreich, Czech, Slovakai

31
Q

Wie sehen die Anteile Gefährdeter Arten für Amphibien, Vögel, Säuber und Gymnosperme aus? (2008)

A

Gymnospermier > Amphibien > Säuger > Vögel

32
Q

Beispiele für Tiere auf der Roten Liste?

A
  • Polarbär
  • Goldenes Rüsselhündchen (Kenya)
  • Nilpferd
  • Juliana’s Golden Mole
  • Azurblauer Pfeilgiftfrosch
  • Weissspitzen- Hochseehai
33
Q

Was für Ebenen gibt es in der Betrachtung von Gefährdung und Schutz von Populationen?

A

Population ist eine ‘Grundeinheit’ der Naturschutzbiologie
Andere Betrachtungsebenen:
Genotypen, Metapopulationen, Arten…

34
Q

Welche Faktoren beeinflussen das Aussterben/Überleben von Populationen?

A

Deterministische und Stochastische Faktoren

35
Q

Welche Faktoren beeinflussen das Aussterben/Überleben von Populationen? Deterministische Faktoren

A

Faktoren die eine im wesentlichen vorhersagbare Reaktion der Population verursachen
Bsp: Ressourcenangebot, Gifteinleitung in Gewässer, Jagd, Habitatverlust

36
Q

Wie funktioniert deterministische Extinktion?

A

Im langfristigem Mittel hat jedes Individuum < 1 Nachkommen

  • > mittl. Sterberate d > mittl. Geburtenrate b
  • > mittl. Wachstumsrate r (=b-d) der Pop. < 0
37
Q

Nenne ein Beispiel für deterministische Extinktion.

A

Fleckenkauz:

-> Habitatverlust durch Holzfällerei führt unweigerlich (vorhersehbar) zum Rückgang der Population.

38
Q

Beschreibe ein Beispiel für deterministische Extinktion. Was sind passende Managementmaßnahmen?

A

Habitat: Nadelwälder in Bergen, entlang Pazifik
2-8 km2 Wald/ Brutpaar
2500 Paare noch vorhanden, sinkend
Territorial: Zahl + Größe der mögl. Territorien und Abstand wichtig für junge Tiere
Prefärieren alte Wälder
Hauptproblem: Habitatverlust

  • weiterer Habitatverlust muss soweit wie möglich vermieden werden
  • Territorien sollten eine Mindestgröße haben
  • Mindestzahl an pot. Territorien in einem Gebiet muss vorhanden sein
  • Abstand zwischen Territorien soll nicht zu groß sein
  • Gebiete zwischen Territorien müssen alten Wäldern ähnlich sein (große zusammenhängenden Waldflächen)
39
Q

Welche Faktoren beeinflussen das Aussterben/Überleben von Populationen? Stochastische Faktoren

A

a) Umweltrauschen
b) Demographisches Rauschen
c) Individuelle Variabilität

40
Q

Welche Faktoren beeinflussen das Aussterben/Überleben von Populationen? Stochastische Faktoren, a) Umweltrauschen

A

Unvorhersehbare zeitl. Änderunge in der Umwelt z.B. Wetter (Niederschläge, extreme Temp.) beeinflusst Ressourcenverfügbarkeit und somit Geburts- und Sterbeprozesse z.B. Katastrophen und seltene Ereignisse (Flut)

  • > Populationsgröße oszilliert mit… (sFolien)
  • > erhöhtes Aussterberisiko
41
Q

Extinktion von Population- Stochastische Faktoren:

Wann ist ein starkes Umweltrauschen von Vorteil?

A

In normalerweise ungünstigen Umwelten erhöht stärkeres Umweltrauschen die Wkt. dafür, dass günstige Bed. für Rekrutierung auftreten.

42
Q

Extinktion von Population- Stochastische Faktoren:

Was ist der Storage Effect?

A

Arten, die reproduktives Potential über mehrere Generationen speichern können (zB durch lange Lebensdauer oder Samenbanken) können seltene günstige Bed. für Rekrutierung ausnutzen.
-> Diese Arten werden durch stärkeres Umweltrauschen gefördert.
(langlebige Arten funktionieren besser mit Umweltrauschen: siehe Graphik)

43
Q

Welche Faktoren beeinflussen das Aussterben/Überleben von Populationen? Stochastische Faktoren, b) Demographisches Rauschen

A

Entsteht durch Unvorhersagbarkeit von einzelnen Geburts-, Sterbe- und Ausbreitungsprozessen.
-> Demographisches Rauschen ist in kleinen Populationen am stärksten!

44
Q

Extinktion von Population- Stochastische Faktoren: Beispiele für demographisches Rauschen?

A
  1. Stochastische Schwankungen im Geschlechterverhältnis
    - > Verhältnis im Mittel 1:1, aber durch Zufall kann Population nur aus Individuen eines Geschlechts bestehen
  2. Unvorhersehbarkeit von Sterbe- und Geburtsereignissen: Bsp: im Mittel hat jedes Individuum 1 Nachkommen, es können aber auch 0 oder 2 sein.
45
Q

Welche Faktoren beeinflussen das Aussterben/Überleben von Populationen? Stochastische Faktoren, c) Individuelle Variabilität

A

innerhalb einer Population:
Insbesondere: Genetische Variabilität
Genetische Variabilität hat eine Zufallskomponente:
- durch Rekombination
- durch teils zufällige “Partnerwahl”
- durch genetischen Drift
(Gendrift: Veränderung der zufälligen Verteilung von Genen durch zufälligen Verlust oder Erwerb von nichtadaptiven Allelen innerhalb einer Population)

-> Genetische Variabilität kann phänotypische Variabilität verursachen und dadurch Variabilität in dem. Raten

46
Q

Was sind genetische Probleme kleiner Populationen?

A
  • Genetischer Drift
  • Inzuchtdepression (inbreeding depression)
  • Auszuchtdepression (outbreeding depression)
  • Verlust evolutionärer Flexibilität
47
Q

Was sind genetische Probleme kleiner Populationen?

- Genetischer Drift

A

Zufälliges Aussterben von Allelen (Analogie zum zufälligen Aussterben kleiner Populationen)
-> Verlust genetischer Variabilität

48
Q

Was sind genetische Probleme kleiner Populationen?

- Inzuchtdepression

A

Geringe Fitness von Nachkommen genetische ähnlicher Individuen (zB durch Expression nachteiliger rezessiver Allele);
-> wichtig, da Individuen in kleinen Populationen oft genetisch ähnlich sind.

  • > oft nicht berücksichtigt bei Aussterbeprozesse bedrohter Arten
  • > es reicht nicht nur eine kleine Anzahl von Individuuen zu retten -> gen. Verarmung -> Inzucht
49
Q

Was sind genetische Probleme kleiner Populationen?

- Auszuchtdepression

A

Geringere Fitness von Nachkommen genetisch sehr untersch. Individuen (durch Inkompabilität von Genomen, Verlust lokaler Anpassung)
-> wichtig bei Wiedereinführungen oder wenn kleine Populationen von großen Populationen nah verwandter Arten “überschwemmt” werden

50
Q

Was sind genetische Probleme kleiner Populationen?

- Verlust evolutionärer Flexibilität

A

Verlust von Allelen schränkt die Fähigkeit einer Population ein, durch adaptive Evolution auf zukünftige Umweltveränderungen zu reagieren.

51
Q

Was ist ein Beispiel für Inzuchtdepression?

A

Sumpfenzian:
Inzüchtige Pflanzen haben geringere Samenanzahl, Samenmasse, Keimungsrate und ein geringeres Samen/Samenanlage Verhältnis.

52
Q

Was sollte man bei genetischer Diversität beachten?

A
  • > sie bietet Population die Möglichkeit auf Änderungen in der Umwelt zu reagieren.
  • > Verlust von gen. Vielfalt in kleinen Populationen führt zu einem geringeren Anpassungsvermögen und erhöht das Aussterberisiko (höher: je kleiner die Population und je stärker sie isoliert ist und je kürzer die Generationszeit)
53
Q

Was passiert bei einem Strudel des Aussterbens?

A

Bei kleinen Populationen durch positive Rückkopplung die sich negativ auf Pop’größe auswirken
-> unterhalb einer kritischen Populationsgröße kann eine Population in einen Teufelskreis gelangen, der in den meisten Fällen zum schnellen Aussterben führt.
(sFolien)

54
Q

Beschreibe die einzelnen Schritte in einem Extinktionsvortex.

A

-> kleiner werdende Population unterschreitet kritische Grenze
-> Paarung mit nahe Verwandten (Inzucht)
-> Inzuch reduziert die Fitness der Individuen
-> Weniger Nachkommen (-> kleinere Population)
-> Inzucht-koeff. steigt
-> Überleben der Populationist gefährdet
(Pop. wird immer kleiner)

55
Q

Erläutere Extinktionsvortex am Beispiel vom Orangutan.

A

Fragmentierung der Wälder
-> verringerte Pop’größe
-> erhöhte Anfälligkeit geg. Umweltschwankungen
-> Inzuchtdepression
-> Störung der Sozialstruktur: Probleme, Geschlechtspartner zu finden
(alles führt zu kleiner werdender Populationen)

56
Q

Was ist der Allee-Effekt?

A

Bei kleinen Populationsgrößen nimmt die Wachstumsrate mit der Pop’größe ab (inverse Dichteabhängigkeit)

Wichtig bei kleinen Populationen! Versch. Probleme können dazu führen…

57
Q

Was sind Ursachen für den Allee-Effekt?

A
  • Schwierigkeiten bei Partnersuche
  • ungünstiges Mikroklima in lückigen Pflanzenpopulationen
  • ineffizientes Jagen in kleinen Gruppen
  • Inzuchtdepression
58
Q

Wer ist von Extinktion besonders betroffen?

A

Inselpopulationen
Seit 1600: 75% aller ausgestorbenen Arten
Bedroht durch: Ressourcen-Ausbeutung, Habitatzerstörung, eingeschleppte Arten, eingeschleppte Krankheiten (Galapagos, Hawaii, Australien…)

59
Q

Warum sind Inselpopulationen besonders bedroht?

A
  • geringe gen. Variabilität
  • geringe Populationsgrößen, zum Teil
  • höhere Anfälligkeit für Pop’schwankungen (härtere und wechselhafte Umweltbedingungen)
  • Hoher Inzuchtkoeffizient
  • Inzuchtdepression
60
Q

2 Beispiele für die Wirkung von Inzuchtdepression

A

Deutscher Enzian
Rothauben-Specht
(s.Folien)