Biotische Faktoren & Populationsökologie – Zusammenfassung

Frage-Antwort-Karten decken zentrale Begriffe, Prinzipien und Beispiele der Vorlesung zu biotischen Faktoren, ökologischen Nischen, Konkurrenz, Populationsdynamik, Fortpflanzungsstrategien, Schutzanpassungen, Symbiose, Parasitismus und invasiven Arten ab.

Was versteht man unter "biotischen Umweltfaktoren"?

Einflüsse der belebten Umwelt (andere Organismen) auf ein Lebewesen, z. B. Räuber, Parasiten, Konkurrenz.

Was ist eine interspezifische Beziehung?

Wechselwirkung zwischen Individuen verschiedener Arten, die für einen oder beide Partner vorteilhaft oder nachteilig sein kann.

Nenne drei Grundformen interspezifischer Beziehungen.

Räuber-Beute-Beziehung, Parasitismus, Symbiose (Mutualismus).

Definiere Räuber-Beute-Beziehung.

Ein Organismus (Räuber) tötet und frisst den anderen (Beute); typischerweise phasenversetzte Populationsschwankungen.

Welche aktiven Abwehrmechanismen besitzen Beutetiere?

Beißen, Kratzen, Schlagen, Stechen, Flucht, Totstellen.

Nenne zwei passive Abwehrmechanismen von Beutetieren.

Schutzfärbung (Tarnung), Abschrecktracht (Warnfärbung).

Wie schützen sich Pflanzen vor Fraßfeinden?

Dornen, Stacheln, Brennhaare, chemische Abwehrstoffe, Tarnung.

Was ist eine Tarntracht (Krypsis)?

Farb- oder Musteranpassung an die Umgebung zur optischen Unauffälligkeit, z. B. Schneehase im Winterfell.

Erkläre Mimese.

Nachahmung von Gegenständen des Lebensraums in Farbe, Form oder Haltung (z. B. Stabheuschrecke).

Was ist eine Warntracht (Aposematismus)?

Auffällige, meist rote oder gelbe Färbung, die Giftigkeit oder Wehrhaftigkeit signalisiert (z. B. Feuersalamander).

Was bedeutet Scheinwarntracht (Schrecktracht)?

Bei Gefahr werden plötzlich leuchtende Muster gezeigt, um Fressfeinde zu erschrecken, z. B. Nachpfauenauge-Raupe.

Erkläre Mimikry.

Nachahmung der Warntracht giftiger/wehrhafter Arten durch harmlose Organismen (z. B. Schwebfliege im Wespen-Look).

Was ist aggressive Mimikry?

Täuschung potentieller Beute durch Nachahmung harmloser Objekte (z. B. Anglerfisch mit Köder).

Definiere interspezifische Konkurrenz.

Wettbewerb verschiedener Arten um gleiche Ressourcen (Raum, Nahrung, Licht usw.).

Worin besteht das Konkurrenzausschlussprinzip?

Zwei Arten mit identischer ökologischer Nische können nicht dauerhaft im selben Lebensraum koexistieren; die konkurrenzstärkere Art verdrängt die andere.

Wie kann Konkurrenzvermeidung erfolgen?

Durch Besetzung unterschiedlicher ökologischer Nischen (räumlich, zeitlich, Nahrung, Verhalten).

Was zeigte das Paramecium-Experiment von Gause?

Bei gemeinsamer Kultur verdrängt die konkurrenzstärkere Art (P. aurelia) P. caudatum; getrennt wachsen beide gut.

Warum konnten P. bursaria und P. caudatum koexistieren?

Sie nutzen unterschiedliche Raumbereiche (Boden vs. Oberfläche) bzw. Ressourcen und vermeiden so direkte Konkurrenz.

Welche Schlussfolgerung ergab das Kieselalgen-Experiment Asterionella vs. Synedra?

Synedra nutzt Silikat effizienter und verdrängt Asterionella in gemeinsamer Kultur – Beispiel für Konkurrenzausschluss.

Definiere ökologische Nische.

Gesamtheit aller abiotischen und biotischen Umweltfaktoren, die das Überleben und die Fortpflanzung einer Art ermöglichen.

Was versteht man unter Einnischung?

Evolutionäre Verlagerung/Anpassung einer Art an neue Ressourcen- oder Umweltbereiche zur Konkurrenzvermeidung.

Nenne ein Beispiel für Einnischung bei Fledermäusen.

Unterschiedliche Jagdzeiten und Flugräume (z. B. Wasserfledermaus über Wasseroberfläche, Abendsegler hoch über Baumwipfeln).

Welche Signale dienen der Partnerfindung bei innerartlicher Fortpflanzung?

Pheromone, Balzgesänge/Töne, Farben & Muster, Tänze, Leuchtsignale.

Was ist eine Population?

Alle Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit im gleichen Biotop leben und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden.

Welche Parameter beschreiben eine Population?

Populationsgröße, Dichte, Alters- und Geschlechtsstruktur, Wachstumsrate.

Erkläre exponentielles Populationswachstum.

Wachstum mit konstanter Wachstumsrate; Individuenzahl verdoppelt sich periodisch (dN/dt = r·N).

Was kennzeichnet logistisches Wachstum?

Wachstumsrate nimmt ab, je näher Population an die Umweltkapazität (K) heranrückt; S-förmige Kurve.

Nenne dichteunabhängige Umweltfaktoren.

Klima (Temperatur, Licht, Feuchtigkeit), Bodenbeschaffenheit, Brände, Überschwemmungen.

Nenne dichteabhängige Umweltfaktoren.

Innerartliche Konkurrenz, Räuber, Parasiten, ansteckende Krankheiten, sozialer Stress.

Was bewirken Gedrängefaktoren (sozialer Stress) bei Säugetieren?

Hormonelle Stressreaktionen → geringere Geburtenrate, höhere Sterblichkeit, evtl. verzögerte Geschlechtsreife.

Beschreibe die drei Lotka-Volterra-Regeln in Stichworten.

1) Periodische, phasenverschobene Schwankungen von Räuber und Beute. 2) Langfristig konstante Mittelwerte beider Populationen. 3) Gleichzeitige relative Dezimierung bevorzugt die Beutepopulation.

Wann versagt das Lotka-Volterra-Modell in der Natur?

Bei komplexen Nahrungsnetzen, mehreren Räubern/Beuten oder zusätzlichen Umweltfaktoren.

Was unterscheidet r-Strategen von K-Strategen bezüglich Nachkommenzahl?

r-Strategen: viele Nachkommen, geringe Fürsorge; K-Strategen: wenige Nachkommen, intensive Fürsorge.

Nenne zwei typische r-Strategen.

Feldmaus, Blattlaus (auch Löwenzahn, Kaulquappen).

Nenne zwei typische K-Strategen.

Elefant, Giraffe (auch Mensch, Eiche).

Welche Merkmale kennzeichnen r-Strategen?

Hohe Reproduktionsrate, kurze Lebensdauer, starke Populationsschwankungen, schnelle Besiedlung instabiler Lebensräume.

Welche Merkmale kennzeichnen K-Strategen?

Lange Lebensdauer, späte Geschlechtsreife, stabile geringe Populationsdichte nahe K, Konstanz der Lebensräume.

Was sind Neobiota?

Arten, die seit 1492 vom Menschen in neue Gebiete eingeführt wurden (Neophyten, Neozoen, Neomyceten).

Definiere invasive Art.

Neobiotische Art, die sich stark verbreitet, heimische Arten verdrängt oder Ökosysteme, Wirtschaft & Gesundheit schädigt.

Nenne Kriterien für invasive Arten.

Schnelles Wachstum, hohe Reproduktionsrate, breites Nahrungsspektrum, fehlende Feinde, hohe Anpassungsfähigkeit.

Gib ein Beispiel für ein invasives Neozoon in Europa.

Waschbär (Procyon lotor) – frisst Vogeleier, hat kaum natürliche Feinde.

Welche Maßnahme hilft gegen invasive Arten?

Früherkennung & Monitoring, mechanische/chemische Bekämpfung, gesetzliche Regulierung, Förderung heimischer Arten.

Was ist Parasitismus?

Beziehung, bei der ein Parasit auf/in einem Wirt lebt, ihn schädigt, aber meist nicht tötet.

Unterscheide Ektoparasit und Endoparasit.

Ektoparasit: lebt auf der Außenfläche des Wirts (z. B. Zecke); Endoparasit: lebt im Inneren (z. B. Bandwurm).

Was zeichnet obligate Parasiten aus?

Sie sind vollständig auf den Wirt angewiesen und können nicht frei leben.

Erkläre den Begriff "Symbiose".

Lebensgemeinschaft zweier Arten mit gegenseitigem Nutzen, ohne dass ein Partner geschädigt wird.

Was ist eine obligate Symbiose?

Partnerschaft, ohne die keiner der Organismen überleben kann (z. B. Flechte = Pilz + Alge).

Was versteht man unter Endosymbiose?

Ein Symbiont lebt im Körper (oder in der Zelle) des Partners, z. B. Bakterien in Korallen oder Chloroplasten-Ursprung.

Nenne ein Beispiel für Putzer-Symbiose im Meer.

Putzerfisch entfernt Parasiten von größeren Fischen; erhält Nahrung und Schutz.

Was ist Kommensalismus (Probiose)?

Eine Art profitiert, die andere wird weder geschädigt noch begünstigt (z. B. Aasfresser bei Raubkatzenresten).

Welche Schutzanpassung zeigt das Schmalblättrige Weidenröschen?

Produziert sehr viele haarige Samen, die weit fliegen und neue Standorte schnell besiedeln – r-Strategie.

Warum besitzen Faultiere Algen im Fell?

Symbiose: Faultier erhält Tarnung & Spurenelemente, Algen bekommen Lebensraum & Feuchtigkeit.

Wie beeinflusst braunes Fettgewebe Fledermäuse im Winterschlaf?

Es erzeugt Wärme durch Thermogenin-vermittelte Entkopplung der Atmungskette, ermöglicht schnelles Aufwärmen.

Was bedeutet "dichteabhängige Sterberate"?

Sterberate steigt mit zunehmender Populationsdichte, z. B. durch Krankheiten, Konkurrenz, Stress.

Welche Funktion hat Phosphat in Pflanzen? (nenne zwei)

Baustein von DNA/RNA und Energieträger in ATP; außerdem Bestandteil von Phospholipiden in Membranen.

Wie lässt sich ein endogener Rhythmus bei Volvox experimentell nachweisen?

Gruppe in Dauerlicht oder Dauerdunkel halten; bleibt die vertikale Wanderung bestehen, ist sie endogen gesteuert.

Was zeigt die Populationsexplosion des Lärchenwicklers im Engadin?

Regelmäßige Oszillationen: Massenvermehrung → Nahrungsmangel (Lärchen) → Populationszusammenbruch → Erholung.

Erkläre "Altersstruktur urnenförmig".

Wenige Jungtiere, viele alte Individuen → schrumpfende Population (Geburtenrate < Sterberate).

Warum hat die Zwergfledermaus kleine, schmale Flügel?

Anpassung an schnelle Fluggeschwindigkeit im offenen Raum; Teil ihrer ökologischen Nische.

Was bedeutet "Minimumgesetz" bei Umweltfaktoren?

Der am weitesten vom Optimum entfernte (limitierende) Faktor bestimmt den Erfolg einer Art.

Wie tragen Territorien zur Konkurrenzvermeidung bei?

Individuen markieren und verteidigen Gebiete; reduzieren so innerartliche Konkurrenz um Ressourcen.

Wozu dient Sexualdimorphismus beim Habicht?

Unterschiedliche Körpergröße ermöglicht das Erschließen verschiedener Beutegrößen → Nischentrennung innerhalb der Art.

Was besagt die RGT-Regel bezüglich Temperatur und Reaktionsgeschwindigkeit?

Eine Temperaturerhöhung um 10 °C verdoppelt bis vervierfacht die Geschwindigkeit vieler biochemischer Reaktionen.

Welche Schlussfolgerung brachte das "Mehlwurmrennen"?

Fortbewegungsgeschwindigkeit steigt mit Temperatur bis zum Optimum – Beispiel für abiotischen Einfluss.

Warum verdrängt die Rotbuche die Waldkiefer auf optimalen Böden?

Höhere Photosyntheseleistung und schattentolerantere Keimlinge → Konkurrenzvorteil.

Wie kann die Koexistenz der Kieselalgen Asterionella und Synedra in der Natur erklärt werden?

Räumliche/zeitliche Nischendifferenzierung, z. B. unterschiedliche Tiefen oder unterschiedlich gebundenes Silikat.

Was ist ein Fehlwirt bei Parasiten?

Organismus, in dem der Parasit das Entwicklungsstadium nicht vollenden kann (z. B. Mensch beim Fuchsbandwurm).

Welche Rolle spielen Parasiten für die Biodiversität?

Sie regulieren Populationen und verhindern Dominanz einzelner Arten, fördern dadurch Artenvielfalt.

Wie beeinflusst sozialer Stress die Reproduktion bei Ren?

Bei hoher Dichte verzögert sich die Geschlechtsreife, Geburtenrate sinkt.

Was zeigt die "Schmugglerstrategie" mancher Lachs-Männchen?

Alternative Fortpflanzungsstrategie kleiner Männchen, die heimlich Laichplätze erreichen und Konkurrenz umgehen.

Welche Abwehrstrukturen gegen Herbivorie haben Kakteen?

Umgewandelte Blätter zu Dornen; außerdem dicke Kutikula gegen Austrocknung.