Ökologie 1.1 UI13 2. Semester LZ 01 - 04

Die Wissenschaft, welche versucht:

1. Die Verteilung und Häufigkeit von Organismen aller Art (Tiere, Pflanzen, Pilze, Bakterien)

2. Die Zusammensetzung und Funktion von Ökosystemen

zu beschreiben, verstehen, analysieren, erklären, vorherzusagen und regulieren

Eine biologische Art ist die Gesamtheit der Organismen, die miteinander unter natürlichen Bedingungen fruchtbare Nachkommen hervorbringen können. Die Vertreter einer Art, die an einem Ort leben und sich effektiv untereinander fortpflanzen, bilden eine Population.

Organismen derselben Art besitzen:

• Ähnliches Erbgut
• Ähnliche Merkmale (Körperbau, Biochemie)
• Ähnliche Ansprüche an den Lebensraum
• Ähnliche Wechselbedingungen mit anderen Organismen
• Ähnliche Funktionen im Ökosystem

Ursache der Ähnlichkeiten: gemeinsame Abstammung im Laufe der Evolution.

1. Variabilität innerhalb der Art
2. Erblichkeit der Merkmale
3. Natürliche Selektion (Vorhandene Individuen sind nur Teilmenge von denen, die erzeugt hätten können) 
4. Unterschiedliche Fitness (je grösser die Fitness, desto rascher erfolgt die Evolution)
5. Anpassung durch Selektion (Eigenschaften, welche unter veränderten Bedingungen vorteilhaft sind, werden häufiger)

Evolution und Artbildung: Wie hat sich die Vielfalt der Organismen entwickelt und wie entwickelt sie sich weiter? Können sich die Organismen an neue Bedingungen anpassen? Was ist dafür notwendig? Organismen und ihre Umwelt: Wie beeinflussen Umweltbedingungen die Leistung von Organismen? Populationen und Lebensgemeinschaften: Welche Organismen kommen an einem Ort vor? Ökosysteme und Landschaften: Welche Vorgänge laufen in Ökosystemen ab?

Artbildung: Neue Arten entstehen, wenn sich Nachkommen so verschieden entwickelt haben, dass sie sich nicht mehr paaren (können). Dazu gibt es zwei Wege, welche eine Befruchtung verhindern:

• Allopathie (häufiger): geographischer Abstand oder Grenze, die schwer überwindbar ist
• Sympatrie (seltener): unterschiedliche Lebensweise oder Fortpflanzung

Faktoren, welche die Artbildung fördern:

• Ökologische Faktoren (Anpassung an Umweltbedingungen, bestmögliche Nutzung der verfügbaren Lebensräume und Nahrungsquellen) -> konvergente Entwicklung
• Historische Faktoren (Entstehung und Verschwinden von geographischen Trennungen, Wanderungen von Organismen etc.) -> Zufälligkeit der Artbildung

UBs sind physikalisch-chemische Eigenschaften der Umwelt. Sie werden durch Organismen verändert, doch nicht verbraucht. Wichtigste Faktoren: Temperatur, Niederschlag, Sonneneinstrahlung, Wind. (Tageslänge, Luftfeuchte, pH-Wert)

Sie beeinflussen die physiologischen Vorgänge in Organismen und bestimmen damit, an welchen Orten eine Organismenart prinzipiell existieren kann.

Umweltbedingungen und Ressourcenverfügbarkeit können Organismen auch dadurch beeinflussen, indem sie Konkurrenten und Feinde beeinflussen.

Eine ökologische Nische umfasst die Gesamtheit der Umweltbedingungen, unter denen eine Art leben, wachsen und sich fortpflanzen kann.

• Adaption: Anpassung im Laufe der Evolution (erblich) -> Spezialisierung (bedeutet den Tod für ein noch nicht angepasstes Individuum)
• Akklimatisation: Anpassung im Laufe eines Lebens -> Toleranz
• Migration: Aufsuchen günstiger Orte im Laufe eines Lebens -> Vermeidung

Akklimatisation und Migration setzen entsprechende genetische Grundlagen voraus. Ermöglichen das Überleben und die Fortpflanzung.

Schutz vor Kälte: Sinkende Temperaturen und kürzere Tage im Herbst lösen Zellveränderungen aus, die Frostschäden verhindern (Abbruch normaler Zellaktivität, Akkumulation von osmotisch wirkenden Schutzstoffen, Bildung von Antifrostperioden etc.)

Schutz vor wechselnder Temperatur: klein und bodennah bei Pflanzen, gross und rund bei Säugetieren

Bsp.: Erhöhte Wärmeabgabe durch grosse Ohren, kalte Füsse zur Reduktion der Wärmeverluste.