Einführung und Autökologie Teil 1 PDF

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Alles zur Autökologie - Teil 1
Zusammenfassung
Wintersemester
Klausur mit 1,0 bestanden...

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Einführung und Autökologie

Ökologie Bedeutung: - Früher: Untersuchung des Lebensbereichs und des Haushalts der Natur - Heute: Beschreibung und kausalanalytische Erklärung der Häufigkeit (Abundanz) und Verbreitung (Dispersion) von Organismen in Raum und Zeit Beschreibung: - Wo kommen Individuen einer Art vor? - Wann sind sie aktiv? - Wie viele Individuen/Arten kommen an einem Ort vor? - Zählmethoden, Fang/Markier/Wiederfang - Sind die Individuen gleichmäßig verteilt oder geklumpt? Kausalanalyse: - Warum kommt eine Art an einem Ort vor? – Vorkommen - Warum in einer bestimmten Dichte? – Populationsdichte - Warum in einer bestimmten Verteilungsform? – Verteilungsform - Warum nur zu bestimmten Zeiten? – Zeit - Welche Wechselwirkungen mit der Umwelt beeinflussen Häufigkeit und Verbreitung? – Wechselwirkungen  Beispiel: Warum ziehen Schwalben im Herbst in den Süden? PROXIMAT ULTIMAT Physiologische Erklärung Anpassungswert, Sinn Weil die Tage kürzer werden Weil sie im Winter hier keine Nahrung finden Weil eine Hormonumstellung erfolgt Weil es im Winter hier zu kalt wird Weil Zugunruhe ausgelöst wird

Weil die Bedingungen in Afrika im Winter besser sind

Umwelt: = Gesamtheit der Faktoren, die auf einen Organismus wirken und auf die ein Organismus wirkt  Umwelt ist relativ, die Umwelt einer Eiche ist eine andere als die eines Eichhörnchens Wechselwirkungen: Abiotische Faktoren (unbelebt) Temperatur Luftfeuchtigkeit UV-Strahlung Windgeschwindigkeit Strömung Salzkonzentration

Biotische Faktoren (belebt) Konkurrenz Räuber Parasiten Pathogene Paarungspartner

Bedeutungsfelder: - Funktionsfähigkeit der Natur stellt Lebensgrundlage des Menschen dar - Landwirtschaft - Energiegewinnung - Gewinnung von Rohstoffen - Ethische Fragen der Erhaltung der Biosphäre - Konzepte der Ökologie für Ökonomen interessant - Gewinnung von z.B. pharmakologisch bedeutsamen Substanzen Forschungsgebiete - Angewandte Forschung: o Direktes Ausprobieren, Erfahrung o Scheint oft direkt einsehbar - Grundlagenforschung o Versuch, Prinzipien zu verstehen o Oft komplexe Zusammenhänge Wichtig: angewandte Forschung allein oft gefährlich, weil sie zu unvorhergesehenen Resultaten führen kann  z.B. Alligatorlöcher o Alligatoren überdauern die Trockenzeit in Löchern/Gruben, die mit Wasser gefüllt sind o Vernichtet man diese Löcher, gehen nicht nur die Alligatoren drauf, sondern auch Fische, die in diesen Löchern zusammen mit den Alligatoren überdauern  Berücksichtigung ökologischer Zusammenhänge bei Eingriffen in die Natur notwendig!!! Systemtheorie Komplexe Systeme haben neue Eigenschaften, die zwar aus den Einzelbestandteilen erklärbar sind, die aber aus diesen nicht einfach vorhergesagt werden können  Beteiligte Faktoren sind nicht konstant, ändern sich oft in nicht vorhersagbarer Weise (z.B. Ozonloch) Ökologie – Untersuchungen auf verschiedenen Ebenen - Autökologie: Prozesse auf der Ebene des Individuums - Populationsökologie: Prozesse auf der Ebene der Populationen einer Art - Synökologie: Prozesse auf der Ebene der Artengemeinschaft

Autökologie: 1) Ökologie und Evolution 2) Temperatur 1-3 3) Licht 4) Wasser/Osmoregulation 5) Nahrung, Energie, Allokation

Ökologie und Evolution - „Evolution ist ein Schauspiel, das auf der ökologischen Bühne aufgeführt wird“ - Sind nur zusammen verständlich - Ökologische Rahmenbedingungen für evolutionäre Prozesse (z.B. Futterverfügbarkeit für Darwinfinken bestimmt maßgeblich deren evolutionäre Entwicklung  Größe und Art der Nahrung) - Evolution o Was ist Evolution? – Veränderung der genetischen Zusammensetzung (Allelfrequenzen) von Populationen o Was führt zu Evolution? – Selektion, Mutation, Gendrift o Was ist das Ergebnis von Evolution? – Anpassung an veränderte Umweltbedingungen und evtl. Artentstehung - Selektion o Ressourcen der Umwelt sind begrenzt o Organismen haben hohe Vermehrungsfähigkeit o Die Individuen, mit der besten Gesamtanpassung werden mehr Nachkommen zur nächsten Generation beitragen  Beispiel: Birkenspanner (Industriemelanismus) o Ursprünglich: Flechten an den Bäumen (hell)  helle Morphe sind auf diesem hellen Untergrund gut getarnt, dunkle Morphe sind leichte Beute o Wegen Luftverschmutzung verschwinden Flechten und die dunkle Baumrinde kommt zum Vorschein  dunkle Morphe sind nun besser getarnt, können sich vermehren, während die weißen Morphe leicht entdeckt und gefressen werden

Evolution kann sehr schnell ablaufen, wenn Selektionsdrücke sehr hoch und genügend genetische Variation vorhanden ist -

Räumliche Unterschiede der Umweltbedingungen können zu lokalen Anpassungen führen

Evolution kann zu sehr kleinräumigen Anpassungen an die jeweiligen Bedingungen führen  genetische Substrukturierung von Populationen  Verschiedene Arten haben unterschiedliche Anpassungen o Specht und Baumläufer: Insektenfresser am Stamm o Fliegenschnäpper: jagt in der Luft o Goldhähnchen: kann an den äußersten Zweigspitzen nach Insekten jagen (sehr leicht) o Kreuzschnabel: Samen- und Zapfenfresser o Drossel: sucht ihre Nahrung vor allem Boden

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Ökologische Nische o Kein konkreter Raum o Ökologische Nische ist nicht gleich Umwelt o Manchmal als Beruf einer Art bezeichnet o Auch innerhalb einer Art Nischenauftrennung möglich

 Beispiel: Temperaturabhängigkeit der Aktivität einer Schmetterlingsraupe o Vitale Zone: -10-45 Grad (unter -10 Grad = Kältetod, über 45 Grad = Wärmetod) o Aktive Zone: 0-43 Grad (Optimum für geordnete Bewegungen) o Kontinuierlicher Anstieg der Aktivitätskurve von 0-33 Grad, dann rapider Anstieg bis 35 Grad (Aktivitätsmaxium), dann starker Abfall bis 45 Grad

o Ökologische Nische als N-dimensionaler Hyperraum  Individuen werden nicht nur durch einen, sondern durch mehrere verschiedene Umweltfaktoren gleichzeitig beeinflusst

Die ökologische Nische einer Art ist das N-dimensionale Hypervolumen, das Individuen dieser Art besetzen, wobei die Dimensionen (Achsen) jeweils die biotischen und abiotischen Faktoren, die das Vorkommen einer Art beeinflussen, repräsentieren

o Ökologische Nische ist zu unterscheiden von:  Habitat: konkreter Lebensraum einer Art  Biotop: konkreter Lebensraum einer Biozönose (Artengemeinschaft)  Biotop umfasst also viele Habitate o Auswirkung eines Nischenfaktors hängt ab von  Toleranzbereich eines Organismus (Potenz)  Wichtigkeit des Faktors für einen Organismus (Valenz)  Intensität (z.B. Höher der Temperatur)  Intensitätsverteilung (konstant, wechselnd, Extremwerte)  Dauer der Einwirkung  Wechselwirkungen (z.B. Lufttemperatur, Luftfeuchte)  Entwicklungsstadium (z.B. Ei, Larve, Adulte, Dauerstadium)  Vorbehandlung des Organismus (Akklimatisation)...