Ökologie 1.2

• Ein Parasit ernährt und vermehrt sich auf Kosten eines Wirtes
• Sie breauche nur Teile ihrer Beute (Wirt) und töten ihre Beute in der Regel nicht (zumindest nicht kurzfristig)
• Greifen im Laufe ihres Lebens nur ein oder einige wenigbe Beuteorganismen an und gehen daher oft recht enge Verbindungen ein.

(Bandwurm, Mistel, Infektionskrankheiten)

• Hemiparasiten sind Blütenplanzen die noch selber Photosynthese betreiben, aber ihren Wirtspflanzen Wasser und Nährsalze entziehen.
• Sind meisten wenigs wirtsspezifische

• Holoparasiten haben kein Blattgrün, und daher auch keine eigene Photosynthese. Sie produzieren also keine eigenen Kohlenstoffverbindungen.Sie sind für ihre Ernährung völlig von einer Wirtspflanze abhängig. Dazu benutzen sie Haustorien, mit denen sie in die Wirtspflanze eindringen.

• Holoparasiten sind oft streng wirtsspezifisch und parasitieren meist nur eine oder wenige eng verwandte Pflanzenarten.

• Immunreaktion (bei Wirbeltieren)
• Bildung von Phagozyten (Fresszellen), die den Fremdkörper erkennen, einschliessen und zerstören (bei Wirbellosen).
• Bildung von Phytoalexinen, chemischen Substanzen mit anti-mikrobieller Wirkung

Die Abwehr durch den Wirt bewirkt eine Gesundung und eventuell eine Ausbildung von Resistenz/Immunität. Das führt zu einem “Wettrüsten” zwischen Parasit und Wirt und damit zur Co-Evolution.

Mutualismus ist eine Wechselbeziehung zwischen Organismen verschiedener Arten (also eine Symbiose), die für beide Partner vorteilhaft ist. Mindestens ein Partner kann auch alleine leben.

Bestäubung

Mykorrhiza

Dank des feinen Mycels ist der Pilz wesentlich effektiver im Aufnehmen von Wasser und Nährsalzen.Er gibt diese an die Pflanze ab und erhält im Gegenzug Assimilate aus der Photosynthese

• Endomykorrhiza: die Pilzhyphen dringen in die Zellen der Wurzelrinde ein. Meist bei krautigen Pflanzen.
• Ektomykorrhiza: das Pilz-Mycel bildet einen dichten Mantel auf der Wurzeloberfläche und dringt weit in den Boden vor. Vor allem bei Bäumen.

1. Die Vielfalt der Beziehungen in einem Nahrungsnetz ermöglicht eine gegenseitige Stellvertretung zwischen Arten der unteren trophischen Ebenen
2. Auf den höheren Ebenen können die Tiere ihre Nahrungsquelle je nach Verfügbarkeit wechseln (ausser bei Spezialisten).

Beides zusammen verhindert zyklische Schwankungen wie in einfachen 
Räuber-Beute-Systemen. Aber die Vielfalt von trophischen Beziehungen erlaubt auch wesentlich komplexere Wechselwirkungen. Komplexe Systeme verhalten sich eher chaotisch.

Der Top-Prädator jagt den primären Räuber und die Beute etc. Damit hilf der Top-Prädator der Beute, was den drei Arten erlaubt zu koexistieren.

Fehlt diese Kontrolle, kann das System instabill werden.

(Im Bildbeispiel stirbt die Vogelart aus, weil die Nagetiere vom Ehemaligen Top-Prädator nicht mehr dezimiert werden und diese die Eier der Vögel wegfressen)

• Eine Metapopulation ist ein Netzwerk von Subpopulationen, zwischen denen gelegentlich ein Austausch von Individuen stattfindet.
• Die Subpopulationen können aussterben und leere Patches können wiederbesiedelt werden. 
• Von allen verfügbaren Patches in einer Landschaft ist daher zu einem bestimmten Zeitpunkt eventuell nur ein Teil besetzt. 
• Eine Metapopulation kann aufgrund eines Gleichgewichts zwischen Aussterben und Wiederbesiedlung stabil fortbestehen, selbst wenn keine der lokalen Subpopulationen stabil ist. 

• können alle Arten ähnlich gut in Lücken einwandern.
• können die Arten einmal besiedelte Lücken lebenslang gegen Neuankömmlinge verteidigen.
• Jedes Mal wenn ein Organismus (oder eine Teilpopulation) stirbt öffnet sich die Lücke zur Wiederbesiedlung von neuem.

In Dominanz-kontrollierten Lebensgemeinschaften sind einige Arten bessere Konkurrenten als andere.

• Wer zuerst einen Patch besiedelt, kann sich dort nicht notwendigerweise auch halten
• Lücken werden sukzessive von einer mehr oder weniger vorhersagbaren Abfolge von Arten besiedelt
• Frühe Arten sind gute Kolonisierer und wachsen schnell
• Späte Arten tolerieren niedrigere Ressourcenangebote, können in Gegenwart anderer Arten wachsen und können sie schließlich verdrängen

Es entsteht eine ökologische Sukzession von Lebensgemeinschaften.

Die Sukzession beschreibt die Abfolge von Lebensgemeinschaften in einem Habitat.

• Primäre Sukzession: Der Standort wurde noch nie durch eine Lebensgemeinschaft beeinflusst (z.B. nach Gletscherrückgang). Erstreckt sich oft über Jahrhunderte
• Sekundäre Sukzession: Die bestehende Gemeinschaft wurde entfernt (z.B. durch einen Waldbrand). Ein Boden ist schon vorhanden, es hat eine Samenbank.

Quantität geht vor Qualität --> Pionierarten: anspruchlos, hohe Wachstumsrate, geringe Grösse, hohe Ausbreitungsvermögen

--> Initialstadium

Qualität geht vor Quantität: Grössere, anspruchsvollere, langlebiger, höhere Konkurrenzkraft

--> Folgestadien nach Initialstadium

Klimaxstadium: Die Artenzusammensetzung ändert sich kaum mehr. Die Ressourcen werden am effektivsten verwertet.

Jene mit mittleren Sörungshäufigkeit.

• Zu viele Störungen elimineren all jene Arten, die Patches nicht rasch wiederbesiedlen können.
• Zu wenig Störungen führen zu tiefer Diversität wegen Konkurrenzauschluss

1. Grosse Habitate sind vielfältiger und bieten mehr verschiedene Lebensräume.
2. Grosse Habitate beherbergen grosse Populationen, deren Aussterben weniger wahrscheinlich ist.
3. Grosse Habitate bieten ein grösseres Ziel für Immigranten.

Maximale Zahl von Organismen einer Art, die in einem Lebensraum für unbegrenzte Zeit existieren können, ohne diesen nachhaltig zu schädigen. (siehe auch Umweltkapazität)

• Wichtige Information für die Möglichkeit der Nutzung (Ernte, Holzschlag, Jagd, Fischerei...)
• Gibt Rückschlüsse über das Verhalten der Organismen und ihren Einfluss auf andere Arten und auf das Ökosystem
• Wichtig für das Überleben der Art --> Artenschutz!!!

• Organismen sind oft klein oder versteckt. --> Bei einer Zählun wird nur ein Teil der Organismen erfasst
• Organismen haben oft mehrere Lebensphasen ( Eier, Larven, Raupen, etc.)
• Grösse und Ausdehnung der Individuen kann je nach Alter unterschiedlich sein.
• Individuen sind nicht klar voneinander unterscheidbar. z.B Pilzkolonien oder Pflanzen

• Biomasse Bestimmung, Volumen ode Bodendeckung
• Messung der Aktivität der Organismen (Tierstimmen, Tierspuren, Tierfallen, blühende Pflanzen)
• Abschätzung durch Stichproben: --> Fang-Widerfang Methode

• Geburten --> neue Nachkommen, Wachstum
• Immigration --> Zuwanderung, Wachstum
• Mortalität --> Rückgang
• Emigration --> Rückgang

Verschiedene Phasen gemäss Bild

• Iteroparie: lange Lebensdauer mehrfache Fortplanzung möglich (Menschen, Bäume, 
• Annuelle: kurze Lebensdauer, einmalige Fortpflanzung (Lachs)

Fortfplanzung in verschiedenen Phasen: Vegetativ und sexuell

Modualare Organismen = Die Endform und Aussehen des Organismus ist nicht vorhersehbar. Sie ist von Umwelteinflüssen abhängig und es kann zwischen selbst genetisch identischen individuen zu grossser Variabilität kommen. Fortlaufendes Wachstum und hohe Regenerationsfähigkeit sind weitere Merkmale von modularen Organismen.

• Sie beschreiben die Populationsgrösse und Anteile der verschiedenen Alterphasen
• Populationen können somit quantitativ beschrieben werden
• Es können Rückschlüsse auf Populationsprozesse z.B im Bezug auf veränderte Umweltbedinugnen oder menschliche Einflüsse gemacht werden (zumeist Vermutungen) --> siehe PPT Präsi Scharbockskraut

• Eine Kohorte umfasst alle Individuen einer Population, die in einem bestimmten Zeitintervall (z.B 1 Jahr) geboren wurden und beschreibt deren Schicksal von der Geburt bis zum Tod.
• Für Jede Altersklasse werden die Anzahl Überlebende und die Anzahl erzeugt Nachkommen erfasst.
• Bei zweigeschlechtlichen Organismen werden in der Regel nur die weibliche Organismen erfasst

• Stationäre LT beschreiben eine Population zu einem bestimmten Zeitpunkt
• Kohorte LT beschreiben alle Individuen einer Population, die in einem bestimmen Zeitinervall geboren wurden und beschreibt der Schicksal von der Geburt bis zum Tod

• Wieviele Entwicklungsstadien gibt es, Wie lange leben die Individuen
• In welchem Alter sterben die meisten Indiviuden
• In welchem Alter pflanzen sich die Individuen am intensibsten fort?
• Wieviele Nachkommen produziert ein Indiviudm der Kohorte durchschnittlich in seinem Leben?

--> Solche Tafeln können wichtige Rückschlusse zum Thema Artenschutz geben (siehe Praktikum 1: Karettschildkröte)

1. Konkurenz - / -
2. Prädation + / -
3. Parasitismus + / -
4. Mutualismus + / +

Inerspezifische Konkurenz: Individuen verschiedener Arten

Intraspezifische Konkurenz:  Individuen derselben Art

zwei oder mehrer Organismen benötigen dieselbe begrenzte Ressource (überlappung der ökologischen Nischen)

Die konkurrierenden Individuen haben identische ökologische Nischen

Die Dichte der Bestände nihmt ab (Bäume, nur noch grosse ausgewachsene Tannen, für kleine zu wenig Licht)

Die Erträge pro Pflanze sinken (Mais)

Das Wachstum wird eingeschränkt

Auschluss einer Art (Zwei Arten mit der exakt gleichen ökologischen Nische können nicht Koexistieren)

Nischendifferenzierung

Merkmalsverschiebung

Physiologisches Optimum = Voraussetzung bei der ein Organismus am besten wächst

Fundamentale Nische = Voraussetzungen unter denen ein Organismus leben kann

Ökologisches Optimum = Bedingungen unter welchen sie bessere Leistungen als die Konkurrenz erbringen können und diese deshalb ausschliessen können = realisierte Nischen

• Bei indirekter Konkurrenz haben alle Individuen gleichen Zugang zu einer Ressource. Sie unterscheiden sich darin wie schnell oder effizient sie diese anutzen können.
• Bei direkter Konkurrenz sind einige Individuen in der Lage anderen den Zugan zur Ressource zu erschweren oder zu verwehren

Echte Räuber (Fleischfresser, Karnivoren)

• - töten Beute auf jeden Fall, mehr oder weniger sofort
• - konsumieren einige oder viele Beutetiere
• - Löwen, Tiger, Spinnen, Bartenwale, Vögel, 
• Nagetiere etc.

Weidegänger (in der Regel Pflanzenfresser)

• - verbrauchen nur Teile eines Beuteindividuums
• - töten normalerweise nicht
• - greifen auch mehrere Individuen an
• - Rinder, Schafe, Heuschrecken, Raupen, Egel etc.