Ökologie

Passerelle 2020

Passerelle 2020

Michelle Weber

Michelle Weber

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Cartes-fiches 70
Langue Deutsch
Catégorie Biologie
Niveau Autres
Crée / Actualisé 20.07.2020 / 07.06.2021
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Ökosystem

Bereich mit all seinen Bewohnern und Bedingungen

Biotop und Biozönose

  • Biotop: Lebensraum
  • Biozönose: Gemeinschaft aller Lebewesen, die im Ökosystem leben

Biotische und abiotische Faktoren

  • Biotische Faktoren: Einflüsse der Biozönose (Artgenossen, Beute, Feinde und Konkurrenten)
  • Abiotische Faktoren: Faktoren des Biotops, die nicht von Lebewesen ausgehen (Wasser, Licht, Temperatur, Bodenqualität, etc.)

Destruenten

  • Heterotroph
  • Ernähren sich von toter Biomasse und bauen organische Stoffe zu anorganischen ab
  • Schliessen den Stoffkreislauf
  • Zwei Gruppen: Zerleger und Mineralisierer
  • Zerleger (z.B. Aasfresser, Totholzfresser, Bodenfresser, Kotfresser): fressen Reste und Leichen von Pflanzen und Tieren. Unverdautes wird ausgeschieden und von weiteren Zerlegern bearbeitet. 
  • Mineralisier (hauptsächlich Pilze und Bakterien): bauen verbleibende organische Stoffe ab zu anorganischen, die von Pflanzen benötigt werden. 

Ökologische Potenz

Schwankungen eines Umweltfaktors innerhalb des Toleranzbereichs, welche ein Lebewesen ertragen kann

Toleranzbereich: Bereich, indem das Lebewesen überlebt

Gibt Unterschiede: Euryök und stenök

Euryök: Arten mit grosser ökologischer Potenz

Stenök: Arten mit kleiner ökologischer Potenz

 

Toleranzkurve, Kardinalpunkte, Optimum

  • Toleranzkurve: wird direkte Wirkung eines abiotischen Ökofaktors auf ein Lebewesen bzw. eine Population gemessen
  • Kardinalpunkte: Minimum, Optimum, Maximum
  • Optimum: Lebewesen ist da voll aktiv

Verbreitung, Zeigerarten

  • Euryöke Arten haben ein grosses potenzielles Verbreitungsgebiet, stenöke ein kleines
  • Zeigerarten, Bioindikatoren: Arten mit geringer Toleranz für einen Faktor verraten Standort

Limitierender Faktor

  • Die relative Wirkung eines Faktors ist umso stärker, je weiter sein Wert vom Optimum entfernt ist (limitierender Faktor). Aktivität einer Population ist von diesem Faktor abhängig
  • Dient dazu, welche Faktoren relevant sind

Individuele Anpassung (Modifikation, Akklimatisierung)

  • werden nicht vererbt
  • können bleiben oder nur temporär sein

Anpassung der Population durch Mutation und Selektion

  • Vererbt
  • Führen zu Veränderungen der Population
  • Kein Ökofaktor kann bestimmte Veränderung des Erbguts auslösen. Sie selektionieren
  • Kulturpflanzen und Nutztiere sind variantenarm und haben daher fast kein Anpassungspotenzial

Übersicht abiotische Faktoren

  • Klima: Licht, Wasser, Temperatur, Zusammensetzung der Luft, Wind
  • Lage: Höhenlage, Raumstruktur, Exposition
  • Boden: Bodenart, Wasser- und Mineralsalzgehalt, mechanische Eigenschaften

Temperatur

  • RGT-Regel (Reaktions-Geschwindigkeits-Temperatur-Regel)
  • Vor Überhitzung schützen sich Pflanzen, in dem sie über Spaltöffnungen Wasser verdunsten

Wirkung der Temperatur bei wechselwarmen Tieren

  • Körpertemperatur wechselt mit Aussentemperatur
  • Wechselwarme Tiere sind meistens stenotherm. Weil Temperaturschwankungen im Wasser kleiner ist als an Land, ist das Leben im Wasser für sie einfacher

Wirkung der Temperatur bei gleichwarmen Tieren

  • Gleichwarme Tiere fallen in Kälte- oder Hitzestarre
  • Ökologische Potenz grösser als bei wechselwarmen
  • Alle Vorgänge im Körper sind auf Körpertemperatur optimiert und können abhängig von der Aussentemperatur ablaufen
  • Müssen meistens heizen (auch Zitterbewegung ist heizen)
  • Stoff- und Energieumsatz ist höher als bei Wechselwarmen
  • Wärmeverluste werden durch Fettschicht minimiert und durch Haare oder Federn

Anpassung der gleichwarmen Tiere im Winter

  • Winterschlaf: Körpertemperatur wird 0-9 Grad gesenkt. Körperfunktonen sind stark reduziert. Zehren von Fettreserven. 3-7 Monate.
  • Winterruhe: Körpertemperatur wird weniger gesenkt. Häufig wach
  • Auslöser: Sinken der Aussentemperatur, Nahrungsmangel, kürzere Tageslängen, innere Uhr, Fettdepot und Hormone

Körpergrösse und Energieverbrauch

Kleine Tiere brauchen bezogen auf die gleiche Masse mehr Energie als grosse. Grund: Wärmeproduktion nimmt proportional mit Volumen zu und Wärmeverlust steigt proportional zur Grösser der Oberfläche

Bergmann'sche Regel

Tiere kalter Gebiete sind grösser als ihrer nahen Verwandter der Tropen

Allmen'sche Regel

Tiere kalter Gebiete haben kürzere Beine, Ohren und Schwänze als ihre nahen Verwandten in den Tropen

Bedeutung des Lichts für die Pflanzen

  • Geschwindigkeit der Fotosynthese nimmt mit zunehmender Lichtintensität zu bis zum Höchstwert (Lichtsättigung)
  • In trockenen Gebieten müssen Pflanzen Spaltöffnungen tagsüber zweitweise schliessen, um nicht zu viel Wasser zu verlieren. Kohlenstoffdioxid-Konzentration und Fotosynthese wird langsamer. C4-Pflanzen (meistens Gräser).
  • Beeinflusst Gestalt der Pflanze. Hemmt das Längenwachstum und fördert die Bildung von Blättern
  • Sonnenblätter sind dick, Schattenblätter dünn

Fototropismus

Pflanzen richten ihre Blätter meistens auf das Licht aus

Bedeutung des Lichts für Tiere

  • Orientierung
  • Stoffwechselprozess
  • Beeinflusst Tag-Nacht-Rhythmus
  • Jahreszeitliche Aktivitäten: Balz, Abflug der Zugvögel, Winterschlaf

Allgemeine Bedeutung des Wassers für die Lebewesen

  • Stoffwechselvorgänge laufen in wässrigen Lösungen ab
  • Bestandteil aller Lebewesen
  • Transportmittel
  • Nimmt an vielen Reaktionen des Stoffwechsels teil
  • Medium

Osmoseregulation

  • Wasserhaushalt wird aktiv reguliert
  • Salzwasserbewohner verlieren durch Osmose Wasser, während bei Süsswasserbewohner durch Osmose Wasser eindringt

Wasserhaushalt der Wasserbewohner

  • Süsswasser: Einzeller ohne Zellwand haben oft pulsierende Vakuolen, die eingedrungenes Wasser wieder nach aussen pumpen
  • Niedere Meeresbewohner sind isotonisch. Konzentration im Innern ist praktisch gleich hoch wie in der Umgebung

Merkmale Landtiere

  • Haut verhindert übermässigen Wasserverlust. Ist verhornt oder Chitinpanzer
  • Atmung: mit Lungen oder Tracheen
  • Ausscheidungsorgane (Nieren) konzentrieren Harn, damit nicht zu viel Wasser verloren geht
  • Stärkeres Skelett
  • Landeier, innere Befruchtung
  • Augen mit längerer Brennweite. Durch Lider und Tränendrüsen geschützt
  • Zwischen Geruch und Geschmack wird unterschieden
  • Gehör ist leistungsfähiger
  • Nehmen Wasser mit Nahrung auf und trinken

Wasserhaushalt der Landpflanzen

  • Sprosspflanzen nehmen Wasser mit Wurzeln auf
  • Durch Cuticula und Haare gegen Verdunstung geschützt
  • Kühlen durch Transpiration
  • Trockenpflanzen: dicke Cuticula, tote Haare, wenige Spaltöffnungen, kleine Blätter
  • Feuchtpflanzen: dünne Cuticula, zahlreiche Spaltöffnungen, grosse Blätter
  • Wasserpflanzen: Spaltöffnungen auf Blattoberseite

Transpirationsstrom

Den durch Transpiration angetriebenen Transport des Wassers in die Gefässe. Dient der Versorgung der Blätter mit Mineralstoffen

Innerartliche Konkurrenz

Artgenossen mit den gleichen Bedürfnissen

Reviere

  • Markieren Grenze
  • Revierverhalten führt zur Anpassung der Vermehrung

Rangordnung

  • Vermindert Zahl der Auseinandersetzungen
  • Ranghöhere haben Vortritt
  • Kann zur Regulation der Populationsdichte beitragen, meist pflanzen sich nur die alpha-Tiere fort
  • Festlegung durch ritualisierte Kämpfe

Brutfürsorge und Brutpflege

  • Vorsorgemassnahmen zum Schutz und zur Ernährung der Nachkommen bis zur Eiablage
  • Pflege der Eier und der Nachkommen: Bewachung, Versorgung, Sauberhalten, Führen und Anlernen

Ökologische Nische

  • Hat zur Spezialisierung der Arten geführt
  • Art beansprucht nicht ganzes Ökosystem, sondern artspezifisch ökologische Nische
  • Spezialisierung auf eine bestimmte Nische -> Einnischung
  • Die ökologische Nische einer Art umfasst alle biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, die für die Art von Bedeutung sind
  • Habitat: Raum, in dem eine Art lebt
  • Planstelle: Jede Art hat ihre ökologische Nische und besetzt im Ökosystem die entsprechende Planstelle

Gause-Prinzip od. Konkurrenzausschluss-Prinzip

In einer Biozönose leben nie zwei Arten mit gleicher ökologischer Nische 

Ursachen der Verdrängung

  • Höherer Fortpflanzungserfolg bei der Konkurrenz-Art
  • Nur in seltenen Fällen schädigt eine Art die andere direkt (Interferenz). Beispiel: Pilze die Stoffe ausscheiden, die für Bakterien, die mit ihnen ihn Konkurrenz stehen, giftig sind (Pilzschimmel Penicillium)

Äquivalente Planstellen

Äquivalente Planstellen in geografisch getrennten Teilen der Biosphäre können durch verschiedene Arten mit ähnlichen Nischen besetzt sein

Arten von Fressfeinden

  • Räuber (tötet und frisst andere Konsumenten), Pflanzenfresser, Allesfresser
  • Spezialisten (Monophagen) leben nur von einer Art

Parasiten

  • Räuber (tötet und frisst andere Konsumenten), Pflanzenfresser, Allesfresser
  • Spezialisten (Monophagen) leben nur von einer Art
  • Parasiten leben im Wirt oder auf ihm
  • Schaden ihn nur, töten ihn aber nicht
  • Meist kleiner und kurzlebiger als der Wirt
  • Ekto- und Endoparasiten
  • Schaden den Wirt nicht durch den Konsum, sondern durch ihre Ausscheidungen
  • Um den Wirt nicht zu überlasten, müssen Nachkommen auf anderen Wirtsindividuum wechseln. Dazu nutzen sie einen Zwischenwirt

Parasit-Wirt-Beziehung; Viren, Bakterien und Pilze

  • Krankheitserreger sind auch Parasiten
  • Viren befallen Wirtszelle und programmieren diese so um, dass sie Viren herstellt
  • Parasitäre Bakterien leben im oder auf dem Wirt und schaden mit ihren Ausscheidungen
  • Parasitäre Pilze leben meist auf oder nahe an der Oberfläche ihres Wirts

Tiere als Ektoparasiten

Flöhe, Läuse, Zecken

  • Merkmale: Stech- und Saugapparat, Haft- und Klammervorrichtungen, Wärmesinn und Geruchsinn, können lange ohne Nahrung auskommen, injizieren dem Wirt einen Speichel, der die Blutgerinnung verhindert

Tiere als Endoparasiten; Darmparasiten

  • Vorteile: grosses und konstantes Angebot an Nahrung, Temperatur bleibt konstant, keine Feinde
  • Nachteile: Verdauungsenzyme zerlegen Eindringlinge, Sauerstoff fehlt, Peristaltik, Fortpflanzung; Nachkommen müssen in neuen Wirt gelangen
  • Bsp. Bandwürmer