Biologie Ökologie

Der Lebensraum einer Lebensgemeinschaft (Biozönose), geprägt durch abiotische Faktoren wie Klima, Boden oder Wasser. Beispiel: Ein Teich oder eine Wiese. 

Die Gemeinschaft aller lebenden Organismen (Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen), die in einem Biotop zusammenleben und interagieren.

Einflüsse der unbelebten Umwelt, die auf Organismen wirken, z. B. Temperatur, Licht, Wasser, Bodenbeschaffenheit.

Einflüsse durch andere Lebewesen, z. B. Konkurrenz, Räuber-Beute-Beziehungen, Symbiosen oder Parasitismus.

Eine Gruppe von Individuen derselben Art, die in einem bestimmten Gebiet leben und sich untereinander fortpflanzen. 

Umweltbedingte, nicht-erbliche Veränderung von Merkmalen eines Organismus. Beispiel: Blattgröße bei Pflanzen, abhängig von Lichtverhältnissen. 

Die Fähigkeit eines Organismus, innerhalb eines bestimmten Bereichs von Umweltfaktoren zu überleben und sich fortzupflanzen. Beispiel: Toleranzbereich einer Pflanze gegenüber Trockenheit.

Der Bereich eines abiotischen Faktors (z. B. Temperatur), innerhalb dessen ein Organismus überleben kann.

• Minimum und Maximum: Grenzen des Überlebens.

• Optimum: Bereich, in dem der Organismus am besten gedeiht.

Organismen mit einem breiten Toleranzbereich gegenüber Umweltfaktoren. Beispiel: Die Ratte, die in verschiedensten Umgebungen lebt.

Organismen mit einem engen Toleranzbereich. Beispiel: Der Koala, der auf Eukalyptusblätter angewiesen ist. 

Arten, die durch ihr Vorkommen spezifische Umweltbedingungen anzeigen.

Beispiel: Brennnessel zeigt stickstoffreiche Böden an.

Die ökologische Nische ist der Lebensraum und die Aufgabe einer Art in der Natur. Sie zeigt, was die Art frisst, wo sie lebt und wie sie mit anderen zusammenlebt. Jede Art hat ihre eigene Nische, damit sie nicht mit den anderen Arten konkurrieren muss.

Temperatur:

• Bergmann-Regel: Innerhalb einer Art oder nahe verwandter Arten sind Individuen in kälteren Regionen größer als in wärmeren Regionen, da ein größeres Volumen weniger Wärme verliert (z. B. Pinguine).

• Allen-Regel: Tiere in kalten Regionen haben kleinere Körperanhänge (z. B. Ohren, Schwänze) als Tiere in warmen Regionen, um Wärmeverluste zu minimieren (z. B. Polarfuchs vs. Wüstenfuchs)

Licht:

Pflanzen passen sich durch unterschiedliche Blattgröße an Lichtmengen an

: • Sonnenblätter: Klein und dick, angepasst an viel Licht.

• Schattenblätter: Groß und dünn, angepasst an wenig Licht.

Wasser: Tiere und Pflanzen zeigen Anpassungen an Wasserverfügbarkeit:

• Kakteen: Verdickte Sprossen und Dornen, um Wasser zu speichern und Verdunstung zu minimieren.

• Wüstentiere (z. B. Kamele): Können lange Zeit ohne Wasser auskommen und speichern Wasser effizient.

1. Konkurrenz: Arten konkurrieren um Ressourcen wie Nahrung, Licht oder Raum (z. B. Bäume im Wald).

2. Räuber-Beute-Beziehung: Ein Räuber (z. B. Wolf) ernährt sich von einer Beute (z. B. Reh)

3. Wirt-Parasit-Beziehung: Ein Parasit (z. B. Bandwurm) lebt auf Kosten eines Wirts (z.B Mensch)

4. Symbiosen: Gegenseitiger Nutzen von zwei Arten, z. B. Pilze und Pflanzen in Mykorrhiza

1.Regel der periodischen Zyklen: 

Die Populationsgrößen von Räuber und Beute schwanken periodisch, wobei die Beutepopulation der Räuberpopulation zeitlich vorausgeht.

2. Regel der konstanten Mittelwerte:

Über längere Zeit bleibt die durchschnittliche Populationsgröße der Beute größer als die des Räubers. 

3. Regel der Störung der Mittelwerte:

Werden beide Populationen proportional dezimiert, erholt sich die Beutepopulation schneller als die Räuberpopulation.

Produzenten sind Organismen, die organische Substanz durch Fotosynthese (z. B. Pflanzen, Algen) oder Chemosynthese (z. B. Bakterien) erzeugen. Sie stehen am Anfang der Nahrungskette und liefern die Energie für alle anderen Organismen im Ökosystem.

• Auswirkung auf das Ökosystem: Grundlage für die Energieversorgung aller Lebewesen. 

Konsumenten sind Organismen, die sich von anderen Lebewesen ernähren.

• Primärkonsumenten: Pflanzenfresser (z. B. Reh).

• Sekundärkonsumenten: Fleischfresser, die Pflanzenfresser fressen (z. B. Fuchs).

• Tertiärkonsumenten: Fleischfresser, die andere Fleischfresser fressen (z. B. Wolf).

• Auswirkung auf das Ökosystem: Regulieren die Populationen der Produzenten und anderen Konsumenten.

Destruenten sind Organismen (z. B. Bakterien, Pilze), die abgestorbene organische Substanzen abbauen und in anorganische Stoffe umwandeln.

• Auswirkung auf das Ökosystem: Kreislauf der Nährstoffe, indem sie diese für Produzenten wieder verfügbar machen.

Nahrungskette:

Eine Nahrungskette zeigt die lineare Abfolge, wie Energie und Nährstoffe von einem Organismus zum nächsten weitergegeben werden (z. B. Pflanze → Reh → Wolf).

Nahrungsnetz:

Ein Nahrungsnetz ist ein komplexes Geflecht aus miteinander verbundenen Nahrungsketten, das die Wechselbeziehungen innerhalb eines Ökosystems darstellt.

r-Strategen:

Lebewesen, die viele Nachkommen in kurzer Zeit produzieren, aber wenig in deren Aufzucht investieren.

• Merkmale: Kurze Lebensdauer, schnelle Vermehrung, z. B. Insekten.

• Auswirkung: Erobern instabile Lebensräume schnell, aber Populationen schwanken stark.

K-Strategen: Lebewesen, die wenige Nachkommen haben, aber stark in deren Überlebensfähigkeit investieren.

• Merkmale: Längere Lebensdauer, stabile Populationen, z. B. Elefanten.

• Auswirkung: Stabilisieren das Ökosystem.

Die natürliche Abfolge von Pflanzengesellschaften und Tiergemeinschaften in einem Gebiet, das neu besiedelt oder gestört wurde.

• Beispiel: Pionierpflanzen besiedeln eine Fläche, gefolgt von Sträuchern und schließlich einem Wald. 

Der Endzustand einer Sukzession, bei dem ein stabiles Ökosystem entsteht.

• Beispiel: Ein alter, ungestörter Mischwald.

• Auswirkung auf das Ökosystem: Hohe Stabilität und Artenvielfalt.

Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt die Bewegung von Kohlenstoff zwischen der Atmosphäre, Biosphäre, Lithosphäre und Hydrosphäre:

1. Fotosynthese: Pflanzen nehmen CO2 aus der Atmosphäre auf und binden es in organischen Stoffen

2.Atmung: Organismen geben CO2 durch Zellatmung wieder an die Atmosphäre ab.

3. Zersetzung: Destruenten setzen CO2 frei, indem sie organisches Material abbauen.

4.Fossile Brennstoffe: Kohlenstoff wird über Millionen Jahre in Form von Kohle, Öl oder Gas gespeichert.

5.Verbrennung: Freisetzung von CO2 durch menschliche Aktivitäten (anthropogen).$

6.Ozeane: Binden CO2 in Form von gelöstem Kohlendioxid und Karbonaten. 

1. Natürlicher Treibhauseffekt: • Durch Gase wie CO2 wird die Wärme der Erde gespeichert, was ein lebensfreundliches Klima ermöglicht.

2. Anthropogener Treibhauseffekt: • Menschliche Aktivitäten (z. B. Verbrennung fossiler Brennstoffe, Entwaldung) erhöhen den CO2 Gehalt in der Atmosphäre.

• Folgen: Globale Erwärmung, Klimawandel, Extremwetterereignisse.

• Steigende Meeresspiegel durch Gletscherschmelze.

• Verschiebung von Klimazonen, Verlust von Lebensräumen.

• Zunahme von Dürreperioden und Hitzewellen.

• Im Sommer sinkt der CO2-Gehalt durch erhöhte Fotosyntheseaktivität.

• Im Winter steigt der CO2-Gehalt durch geringere Fotosynthese und vermehrte Zersetzung.

• Ozeane nehmen CO2 auf und speichern es als gelöstes Kohlendioxid, Karbonat oder Bikarbonat.

• Problem: Ozeanversauerung, die Korallenriffe und kalkbildende Organismen bedroht