Lebewesen in ihrer Umwelt - Q2 Teil 3

Ökologie

Lebewesen in ihrer Umwelt

Ökosystem

Besteht aus Biotop (= Lebensraum v. Organismen) + Biozönose (= Lebensgemeinschaft aus Pflanzen + Tieren)

Biotop

Unbelebte Raum dieser Lebewesen, gekennzeichnet durch bestimmte abiotische (unbelebte) Umweltfaktoren (bspw. Temperatur, Lichtverhältnisse)

Biozönose

Lebensgemeinschaft verschiedener Tier-, Pflanzen- und Pilzarten

Abiotische Umweltfaktoren

Beinhalten Einflüsse d. unbelebten Natur, Beispiele: Temperatur, Sauerstoffgehalt, Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit

Biotische Umweltfaktoren

Beschreiben Beziehungen zwischen Lebewesen, die in Ökosystem leben, Beispiele: Verhältnis zwischen Beutetier + seinem Räuber -> Räuber-Beute-Beziehung

Biosphäre

Alle Ökosysteme zusammen bilden den v. Lebewesen bewohnten Teil d. Erde

Größe von Ökosystemen

Alle unterschiedlich - > keine Mindestgröße oder Maximalgröße

Grenzen von Öklsystemen

Voneinander abgrenzen, indem man jeweilige Biotop + Biozönose anschaut

Offenheit von Ökosystemen

Ökosysteme nach außen offen, nahtloser Übergang in andere Ökosysteme

Dynamik von Ökosystemen

Verändern sich ständig, Grund: Einflüsse v. innen + außen auf Ökosystem

Komplexität von Ökosystemen

Zwischen Bewohnern d. Ökosystems (Biozönose) + ihrer Umwelt (Biotop) herrschen unzählige, schwer durchschaubare Verbindungen

Stoffkreislauf im Ökosystem

-In Ökosystem verschiedene Organismen, deren Überleben abhängig voneinander ist

-verschiedene Stoffe werden von Lebewesen zu Lebewesen weitergegeben

Produzenten

Alle Pflanzen + Algen, die Photosynthese betreiben; Herstellung v. organischer, energiereicher Biomasse aus anorganischen, energiearmen Nährstoffen im Boden durch Sonnenlicht

Konsumenten 1. Ordnung

Pflanzenfresser, bspw. Mäuse, Raupen, Rehe

Konsumenten 2. Ordnung

Fleischfresser, alle Tiere, die von anderen Tieren ernähren; bspw. Füchse, Greifvögel

Destruenten

Zersetzen alle entstehenden Abfälle (bspw. Ausschneidung, Pflanzenreste, Tierkadaver); letzte im Stoffkreislauf

Energiefluss im Ökosystem

• Innerhalb Stoffkreislauf auch Energie weitergegeben

• Energie muss in Form v. Sonnenlicht v. außen zugeführt

Energiefluss Richtung

Produzenten -> Konsumenten

Nachteile des Energieflusses

Viel Energie geht bei jeder Ebene verloren (bspw. v. Konsument 1. Ordnung -> Konsument 2. Ordnung). Grund: in Form v. bspw. Wärme an Umwelt abgegeben. Muss immer wieder Energie v. außen in Ökosysteme zugeführt werden.

Welche Formen der Einteilung/Gliederung von Ökosystemen gibt es?

• Mengen an Einfluss v. Menschen

• Vorkommen am Wasser oder an Land

Mengen an Einfluss v. Menschen auf Ökosysteme

• Natürlich: Mensch kein Einfluss auf Stoff- und Energieaustausch (bspw. Moore, Urwälder)

• Naturnahe: v. Menschen beeinflusst, aber in Grundzügen natürlichem Ökosystem sehr ähnlich (bspw. küstennahe Meeresgebiete, natürliches Grasland)

• Künstlich: v. Menschen gemacht + gesteuert (bspw. Stadt, Hafen).

Vorkommen im Wasser oder an Land

• Terrestrische: alle, die an Land befinden (bspw. Wald, Wiese, Regenwald, Hecke)

• Aquatische: bestehen hauptsächlich aus Wasser,

  • Unterscheidung abhängig v. Salzgehalt (=Salinität):

  • Limnische Ökosysteme: Süßwasser (bspw. Fließgewässer, Teich)

  • Marine Ökosysteme: Salzwasser (bspw. Meer, Korallenriffe, Ozean).

Ökologische Nische

• Beschreibt Lebensansprüche einer Tier-, Pflanzen- oder Pilzart

• Beispiel: Eichhörnchen benötigen andere Nahrungsquellen + Nester als Mäuse, obwohl im gleichen Ökosystem leben

• Insgesamt hat Ökosystem mind. so viele ökologische Nischen, wie es dort unterschiedliche Tier-, Pflanzen- und Pilzarten gibt

• Grund: jede Nische langfristig nur v. einer Art bewohnt werden kann (Konkurrenzausschlussprinzip).

Wechselwirkungskomplex

zwischen einer Art und allen, für diese Art relevanten abiotischen + biotischen Umweltfaktoren, die das Überleben dieser Art beeinflussen

Ökologisches Gleichgewicht

• Wenn darin lebenden Arten über längeren Zeitraum sehr ähnlich sind

• Wenn geschädigt wird, wird es aus dem Gleichgewicht gebracht

• kommen neue Lebewesen hinzu + andere verschwinden.

Gründe für Störungen

• Zyklische Schwankungen: Absterben alter Bäume

• Natürliche Einflüsse: Katastrophen, wie Waldbrände oder kleinere wiederkehrende Störungen wie Überflutung

• Menschliche Einflüsse: Abholzung oder Beweidung.

Sukzession

• Prozess, der auftritt, um ökologisches Gleichgewicht wiederherzustellen

• Schrittweise Ansiedelung v. Lebewesen, die vor Zerstörung dort gelebt haben

Nahrungskette

• Bildet lineare Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem ab

• Nach Trophieebenen gegliedert: Produzenten -> pflanzenfressende (1. Ordnung) + fleischfressende (2. Ordnung) Konsumenten -> Destruenten.

Produzenten

Erzeuger. Start d. Nahrungskette = Grundlage für weiteres Leben. Autotroph = ernähren v. anorganischen Stoffen + Sonnenlicht -> produzieren organisches Material. Dienen Konsumenten (nächste Stufe) als Nahrung.

Primärkonsumenten

Pflanzenfresser, Konsument 1. Ordnung. Ernähren von Produzenten. Herbivoren, Phytophagen (wirbellose Tiere v.a. Insekten). Beispiele: Raupen, Hasen, Pferde, Giraffen.

Sekundärkonsumenten

Fleischfresser, Konsument 2. Ordnung. 3. Stelle in Nahrungskette. Ernähren v. Primärkonsumenten. Bezeichnet auch als Prädatoren, Fressfeinde, Räuber. Beispiele: Frösche, Hauskatzen, Greifvögel, Löwen.

Tertiärkonsumenten

Fleischfresser, Konsumenten 3. Ordnung. Fressfeinde v. Sekundärkonsumenten.

Endkonsument

Spitzenprädator. Wird v. keinem weiteren Tier gefressen. Hat wenige oder keine Fressfeinde -> Ende d. Nahrungskette. „Spitze der Nahrungskette". Beispiele: große Greifvögel, Wölfe, Tiger, Mensch.

Destruenten

• Zersetzer

• Nur indirekt Teil d. Nahrungskette

• Weil: lassen sich nicht direkt in Kette einfügen -> zersetzen organisches Material zu anorganischen Stoffen

• Bauen tote Pflanzen (Produzenten), Tiere (Konsumenten) + deren Abfallprodukte (z.B. abgefallene Blätter, Kot) ab

Auf welche Ebenen der Nahrungskette wirken Destruenten ein?

Die Zersetzer wirken auf alle Trophiestufen der Nahrungskette ein.

Funktion Destruenten für Nahrungskette

Führt zersetzten Stoffe Boden wieder zu -> Nährstoffe gelangen für Produzenten in Nahrungskette zurück.

Weshalb wird die Nahrungskette zu einem Nahrungskreislauf?

Weil die Destruenten dem Boden Nährstoffen zuführen und dadurch für die Produzenten wieder verfügbar werden.

Welche Arten der Destruenten gibt es?

• Saprovoren (Streufresser)

• Mineralisierer

Saprovoren

Übernehmen mechanische Zerkleinerung + Verteilung d. organischen Substanzen im Boden; Endprodukt sind organische Verbindungen (bspw. Hummus Stoffe); Beispiele: Regenwürmer, Asseln, Hornmilben, viele Pilzarten.

Mineralisierer

Vollenden Abbauprozess v. organischen Stoffen, nehmen biochemische Zersetzung vor -> entstehen anorganische Stoffe; Beispiele: Pilze + Bakterien.

Probleme bei der Einordnung in Nahrungsketten

Sehr vereinfachte Darstellung; Räuber haben verschiedene Beute; in Nahrungskette kann nur 1 Beutetier zugeordnet werden.

Allesfresser (Omnivoren)

Können an verschiedenen Stellen d. Nahrungskette stehen.

Kannibalismus

Ein Tier frisst ein anderes Tier derselben Art.

Fleischfressende Pflanzen

Verwerten anorganische Stoffe + fressen gleichzeitig Insekten -> Konsumenten.

Indirekte Effekte v. Prädatoren

Fressfeinde beeinflussen indirekt Verhalten ihrer Beutetiere.

Schädliche Stoffe in der Nahrungskette

Werden v. Pflanzen + innerhalb Konsumenten weitergegeben -> reichern sich dadurch über Nahrungskette hinweg an (=Akkumulation).

Was sind Folgen von schädlichen Stoffen in der Nahrungskette?

Sie können den Endkonsumenten Schaden oder sogar töten.

Mensch an der Spitze der Nahrungskette

Theoretisch mit Waffen jedem Tier überlegen -> kann jeden tierischen Angriff gewinnen.

Nahrungsnetz

Abbildung mehrdimensionaler Nahrungsbeziehungen in Ökosystem.

Komplexe Nahrungsbeziehungen

Lebewesen mehrere Fressfeinde, als in Nahrungskette abgebildet.

Nahrungspyramide

Auch ökologische Pyramide genannt; Möglichkeit Nahrungsbeziehungen darzustellen.

Trophieebenen

Einzelne Stufen d. Nahrungspyramide stellen verschiedene Trophieebenen dar.

Biomasse

Masse aller Lebewesen + Energie nehmen ab, wenn Richtung Spitze bewegt wird.

Nahrungsbeziehungen in Nahrungspyramide

• Wird Nahrungskette bzw. Ausschnitt aus Nahrungsnetz dargestellt

• Zusätzliche Berücksichtigung v. Biomasse, Energie und Anzahl d. Individuen, die entlang der Nahrungskette abnimmt

Grenzen der Nahrungsbeziehungen

Keine eindeutige Zuordnung zu Trophiestufe.

Biom

Abiotische Lebensort/Lebensraum einer Lebensgemeinschaft (Biozönose)/ von Organismen.

Biosphäre

Definiert als d. gesamte v. Organismen bewohnte Raum auf Erde.

Habitat

Charakteristische Aufenthaltsbereich einer bestimmten Tier- oder Pflanzenart.

Ökotop

Besteht aus Umweltfaktoren, die zum Biotop zählen + aus Gesteinen, die zum Geotyp gehören.

Biotoptypen

Gesamtheit aller gleichartigen oder ähnlichen Biotopen. Einteilung orientiert an in Biotop lebenden Organismen.

Beispiele für Biotoptypen

Wasserbiotope (Stillgewässer, Süßwasser, Salzwasser), Waldbiotope, Freilandbiotope (Wiesen), Feuchtbiotope, Wüstenbiotope, Küstenbiotope.

Biozönose

Beschreibt Gemeinschaft v. Organismen verschiedener Arten, die in Biotop zusammenleben.

Phytozönose

Pflanzengemeinschaft.

Zoozönose

Tiergemeinschaft.

Mikrobiozönose/Mikrozönose

Gemeinschaft v. Mikroorganismen.

Zönose

Gemeinschaft v. pflanzlichen + tierischen Organismen.

Wechselwirkung mit der Umwelt

Zwischen Organismen, die zusammenleben (biotische Faktoren) herrscht gegenseitige Wechselwirkung.

Intraspezifische Wechselwirkung

Wechselwirkung innerhalb einer Art.

Interspezifische Wechselwirkung

Wechselwirkung außerhalb einer Art.

Biozönotische Grundprinzipien

Je vielfältiger ökologische Nischen eines Biotops, desto artenreicher ist Biozönose.

Physiologische + ökologische Potenz

Fähigkeit einer Art, Schwankungen v. Umweltfaktoren innerhalb eines Toleranzbereiches standzuhalten.

Physiologische Potenz

Betrachtet Wertebereich, den ein bestimmter Umweltfaktor annehmen muss, damit Individuum grundsätzlich überleben kann. Einfluss d. konkurrierenden Arten wird ausgeblendet.

Ökologische Potenz

Zusätzliche Betrachtung d. Konkurrenten d. Art →welche Ausprägungen Umweltfaktoren unter tatsächlich Lebensbedingungen haben können

Was wird durch eine Toleranzkurve dargestellt?

Stärke d. Ausprägung eines Umweltfaktors

Was sagt die x-Achse der Toleranzkurve aus?

Welche Werte ein bestimmter Umweltfaktor annehmen darf, damit sich die Individuen fortpflanzen können

Was sagt die y-Achse der Toleranzkurve aus?

Vitalität →wie gut sich eine Art ausbreiten kann

Toleranzbereich

Fläche innerhalb Toleranzkurve, wo Lebewesen grundsätzlich überlebensfähig sind.

Pessimum

Begrenzt Toleranzbereich; Überleben gerade schon (Minimum) / gerade noch (Maximum) möglich.

Optimum

Bestmöglicher Wert für Art; Fortpflanzung + Wachstum am größten.

Präferendum

Optimum ist umgeben v. Präferenzbereich; Ausprägung Umweltfaktor, wo Art wohlfühlt.

Pejus

Übergangsbereiche zwischen Pessima + Präferendum; Art überlebensfähig -> kaum Fortpflanzung.

Physiologische Potenz

Toleranzkurve ohne Berücksichtigung Konkurrenz.

Ökologische Potenz

Toleranzkurve mit Konkurrenz.

Konkurrenz

schränkt Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit ein

Existenzbereich

Bereich, wo Art fortpflanzen und überleben kann.

Physiologisches Optimum

Idealer konkurrenzloser Lebensraum.

Ökologisches Optimum

Tatsächlicher optimaler Lebensraum (Biotop).

Konkurrenzausschlussprinzip

Schwächere Arten werden von dominanteren Arten verdrängt.

Euryök

Arten mit weitem Toleranzbereich und hoher ökologischer Potenz.

Stenök

Arten mit engem Toleranzbereich und niedriger ökologischer Potenz.

Eurypotent

Schwankungen verschiedener Umweltfaktoren gut ertragen.

Stenopotent

Empfindlich gegenüber Schwankungen der Umweltfaktoren.

Zeigerarten

Arten, die sensibel auf Veränderung bestimmter Bedingungen reagieren →zeigen Veränderungen an

Akklimatisation

Anpassung an Umweltbedingungen in ihrem Lebensraum.

Abiotischer Faktor Licht

Energiequelle für Pflanzen und Tiere, beeinflusst Aktivität und Wohlbefinden.

Wie beeinflusst die Temperatur die Photosynthese?

• Pflanzen können nur bei bestimmten Temperaturen sich gut entwickeln und ausbreiten

• Am besten bei 30°C

Wie beeinflusst die Temperatur die Keimung der Pflanzen?

• Gewisse Mindesttemperatur nötig, damit keimen beginnen kann

Wie beeinflusst die Temperatur Tiere?

• Aktivität und Stoffwechsel sind abhängig

Poikilotherme Tiere

Wechselwarme Tiere, die auf Umgebungstemperatur angewiesen sind.