Title | Vorlesung |
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Course | Paläoökologie und Paläobiogeographie |
Institution | Universität Wien |
Pages | 12 |
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Vorlesung...
- erste Ansätze erst 16.-17. Jhd. - früher: Sintflut Tiere ausgerottet Arche Noah (Berg Ararat) - Captain Cook: Forschungsreise mehr Wissen über andere Kontinentteile unterschiedliche Tier-&Pflanzenwelt: - Kiwi in Neu Seeland - Kea = Papagei der gut an kalte Habitate angepasst ist lebt trotzdem in Neu Seeland - Cook: 3 Endeavour-Expeditionen: quer um Globus: - 1x Nordhemisphäre bis Beringia - 2x Südhemisphäre = Bereich den man am wenigsten kannte - Forscher probierten Welt zu gliedern/aufzuteilen: a) Baron de Buffeton & George-Louis Leclare alte & neue Welt b) de Condolle 20 Regionen nach Flora aufgeteilt c) Humbold Begründer d. Pflanzengeographie (genauere Einteilung) hat Geographie & Höhenstufen berücksichtigt d) Lyell siehe Aussage; Austausch mit Darwin - Darwin: - Buch: The origin of species (Ende 19. Jhd.) - Spezialist hat sich auf Expertise anderer verlassen - ist nicht gerne herumgereist musste aber wie jeder Forscher - mit Schiff H.M.S Beagle gereist (5 Jahre) Südamerika (Einsicht auf Flora & Fauna in Südhemisphäre) Galapagos-Inseln (Finken & andere) - Forschungsreise: England Südamerika Norden (an Galapagos-Insel vorbei) südlich von Australien (Tasmanien) Madagaska Südspitze Afrikas England - Galapagos-Insel: - vulkanischen Ursprungs(Felsen mitten im Meer) wenig Schelfbereich/Küste - kaltes/klares/nährstoffreiches Wasser - Meeresschildkröten/Robben/Meeresechsen (Echsen haben Drüsen erworben erlauben Salzausscheidung) - hat sich eher mit terrestrischen Bereich beschäftigt - Riesenschildkröten: 2 verschiedene Arten (Galapagos-Insel) hatten keine Möglichkeit sich zu begegnen kein genetischer Austausch - Finken: - heute klar dass es nur Finken sind früher dachte Naturforscher dass es unterschiedliche Vögel sind - unterschiedliche Größe/Färbung/Schnäbel - Schnäbel 4 verschiedene Fresser (massiv/kräftig = Samenfresser; schmal/zart = Insekten; Schnabel zw. Stacheln = Kakteen; Pflanzen) Insektenfresser: einfache Werkzeuge wie kleines/spitzes Hölzchen Insektenlarven aus morschen Bäumen) - Zusammensetzung: unterschiedlich je nach Insel haben sich in relativ kurze Zeit an unterschiedliche Nischen angepasst - variieren auch nach Futtermenge: viel Futter viele Individuen einer Art - müssen mit gegebenen Ressourcen überleben flexibel - Tiere breiten sich in Form von Dispersal aus: wandern erreichen neue Regionen irgendwann so weit weg von Ausgangspunkt dass Austausch mit der Population nicht mehr möglich keine Paarung kein genetischer Austausch Isolation - treibende Kraft warum sich Tiere ausbreiten ist Konkurrenz: viele auf gleichem Platz mit gleichem Nahrungsspektrum Konkurrenz Auswandern oder vor Ort aussterben - er kannte keine Kontinentaldrift oder ähnliches für ihn war Erde/Kontinent stabil sein Ausbreitungsschema mit der Theorie der Migration & Vertreibung ist verständlich & logisch Alfred Russel Wallace: - Zeitgenosse von Darwin aber in vielen Punkten anders - reiste gerne (vor allem Malay Archipelago & Südamerika) - Archipelagos-Studie: - Faunaverteilung wirkt nicht logisch - zw. Australis & Orientalis liegt Wallacea unsichtbare Grenze = Wallace-line bis zu dieser Grenze sind Beuteltiere gekommen (in
Australien, Neu Guinea & kleinen Inseln die zu Wallacea gehören) ab dieser Grenze bis zu Orientalis gibt es keine Beuteltieere Meeresspiegelschwankung spielen sicher Rolle bei Wallace-line Barriere war für Tiere nicht zu überwinden. Plattenverschiebung/Inselverschiebung war erst später ein Thema - Wallace-line ist bis heute noch gültig - in Wallace-line sind Formen sie man sonst nicht kennt - Anoa (Wasserbüffelart-Verwandte): kleiner als Wasserbüffel - Babirusa (Waldschweinvariante): untere & obere Hauer (je 2) alle sehr kräftig Hauer gehen durch Haut & sind eingerollt kein abstumpfen - Zwerg-Cuscus (Beuteltier); Sittich - ihm war klar dass die Tiere nur in diesem Gebiet vorkommen sehr eigene Entwicklung - Theorie: Organismen entwickeln sich aufgrund einer geografischen Barriere können nicht mehr zurück Trennung der Gruppe - Gründe: Gebirgsentstehung & Meeresspiegelschwankungen Diversität neue Art heute: Meersspiegelschwankungen Tierwanderrung (Möglichkeiten): - kann sehr schnell gehen - Dispersal - Arten die man in ähnliches Ökosystem einsetzt recht wenig Unterschied a) Migration: einfachste Form ist saisonales Wandern b) Immigration: - Einwandern einer neuen Art (Flora & Fauna) bleiben dort entwickeln sich - 1) Disjunkte Verbreitung: dieselbe Taxa in untersch. Arealen - 2) Reliktareale: ehemals weit verbreitete Art heute nur noch auf kleines Gebiet eingeschränkt a) Migration: - Rentierwandern: - arktische Bereiche wie Kanada, Tundragebiet, Sibirien im skandinavischen Gebiet stark vom Menschen gesteuert in Nordamerika am natürlichsten - früher (Eiszeit) war England & restliches Europa verbunden wandern von England zum restlichen Europa (& umgekehrt) - Insekten wie Monarchenfalter (in Nordamerika) 2 Varianten: östlich & westlich der Rocky Mountain 2 unterschiedliche Arten - marin wie Schildkröten: - bedrohte Tierart monitoring um zu sehen wo & warum Tiere in ein Gebiet hinwandern - Wanderroute quer über Pazifik (von Archipelagos bis Nordamerika) - Grund: Nahrungsangebot, Meeresströmungen - Wandern nicht willkürlich/nicht zufällig folgt Schema - Wale dito (Jungen werden in warmen Gebieten auf die Welt gebracht) - Migartionsgeschwindigkeit: - je nach Taxon - ~1/2 Jahr hier & ~1/2 Jahr dort - Bsp Pelztierfarmen (Waschbär, Nutrias): Tiere kommen in ein komplett neues Gebiet (von Südamerika nach Europa) Zucht ein paare Tiere kamen aus Gehege aus wandern von Polen nach Frankreich (Ausbreitung sehr schnell = 50 Jahre) haben feststehende Populationen dort manche Gebiete haben Waschbärprobleme (Nordamerika, Deutschland) Waschbär & Nutrias haben sich ins Ökosystem eingefügt (Tiergruppen erlöschen nicht) b) Immigration: - Neuseeland ist Paradeobjekt (es gab eigene Flora-&-Faunawelt) muss/musste viel durchstehen:
über Jahrmillionen vollkommen isoliert unvorbereitet auf jegliche Art von Impact Polynesier kamen nach Neuseeland haben Tiere auf allen Inseln ausgesetzt (Schweine,…) mit Schiff kamen auch andere Tiere wie Kiore (Ratten) starke Verbreitung & viele Schäden (Pflanzen gefressen & Vogeleier aufgeknackt um Küken zu essen) großer Impact vor allem auf Vogelwelt Europäer kamen haben auch Ratten unfreiwillig mitgebracht Rattenplage haben Räuber mitgenommen um Plage zu bekämpfen (Mader,…) Räuber haben aber nicht flinke Ratten sondern am Boden Eierlegende Vögel angegriffen (waren nicht vorbereitet) Rückgang in Vogelpopulation viele Linien sind ausgestorben heute extreme Schutzmaßnahmen um einheimische Vögel wie Kiwis zu schützen (Kiwis: Jungtiere brauchen Schutz & Erwachsene können sich dann selber wehren) - etliche Taxa verschwinden durch Impact der Immigranten - wann gehört neue Art zu Ökosystem Bsp Australien: Einwanderung von Muriden (Mäuse) (ohne menschliche Hilfe) haben es vor ~ 4 mio. Jahren geschafft von Archipelago nach Australien wenig bis kein Impact (wenn man Faunaliste anschaut) kein Erlöschen heimischer Arten von Menschen eingeschleppte Arten (Hausmaus, Kiore, Wanderratte, Hausratte) haben anderen Impact b1) Disjunkte Verbreitung: - Schneehase: Tundra-areal (Skandinavien bis Asien), Schottland, Irland, Alpen (Österreich) wie kommt Schneehase zu Alpen? altes Verbreitungsgebiet das man aus Eiszeit kennt (früher in Zeiten des glazialen Hochstand war Schneehase bis Alpen in ganz Europa verbreitet (außer in mediterranen Gebieten) es wurde wärmer viele Veränderungen Zonen die der Schneehase braucht sind weggefallen (Schnee, Pflanzen = Futter) in Mitteleuropa nicht mehr verbrietet (außer in höheren Bereichen der Alpen) sitz in Alpen auf ‘‘Insel‘‘ fest Alpenpopulation können mit anderen nicht mehr in Verbindung treten (geografische Barriere) - Löwe: heute hauptsächlich aus Afrika (braucht Savannengebiet nicht in Sahara & Zentralafrika da dort Tropengebiet) früher: Südeuropa (Gegenteil zu Schneehasen) bis Indien dieses Arial ist weggefallen Grund: Mensch, Nahrung heute kleines Restareal in Indien (asiatischer Löwe hat sich dort gehalten) Unterschied in Fell & Mähne - Pflanzen: können viel weniger wandern Verbreitung über Vermehrung (Samen) Bsp Cycadopsida (Ordnung Palmfarn): langsamer Wachstum (als Zimmerpflanze möglich); ähnelt Farn aber mit Nadelhölzer verwandt; Gebiet: Subtropik (Süd-bisMittelamerika), Afrika, Australien, Südostasien zwischen Gebieten keine Verbindung schauen leicht anders aus ; letzte ihrer Art Formenreich im Mesozoikum stark eingeschränkt in Erdneuzeit; kein Reliktareal da Gebiet zu groß & divers b2) Reliktareal: - ehemals weit verbreitete Art heute nur noch auf kleines Gebiet eingeschränkt - Araukarien: gehören zu Nadelhölzer; (Monkeytree: massiv große Zapfen & spitze/harte Blätter); (Zimmertanne: zarte weiche Blätter); Gebiet: Neuseeland, Südamerika, Südostasien, Australien; bekannt aus Fossilgeschichte (seit Mesozoikum mit Wurzeln im Paläozoikum) langlebige Linie heute auf kleinere Areale eingeschränkt - Ginkgo: zweihäusig (männlich & weiblich) weibliche Früchte stinken nicht beliebt in manchen Gebieten nur männliche erlaubt; nur in einem Areal in China bekannt gewesen; können einiges aushalten (Bsp Ginkgo in Hiroshima) Verbreitung (wie kommen Tiere von A nach B): - Korridor: - in manchen Gebieten wie Asien einfach - für alle Taxa durchgängig uneingeschränkter Austausch möglich (keine großen Barrieren) - Filterbrücken: Bereiche wo nur bestimmte Formen drüber kommen Sweepstake routes/Filter bridges: - eingeschränkter Korridor
- Bsp Mittelamerika: dünne Zone die es terrestrischen Tieren erlaubt von Südamerika nach Nordamerika (& andersrum) zu wandern Austausch ist nicht uneingeschränkt ( da Gebiet bergig & tropisch/subtropischer Bereich) kein Eisbär/Pinguin beispielsweise - Bsp Beringia (zw. Nordamerika & Asien): Beringia bedeutet dass Tiere trockenen Fußes von Nordamerika nach Asien (& andersrum) wandern können heute wärmer Meeresspiegelhochstand nur marine Tiere können wandern (nicht terrestrische) - Bsp Inselhüpfen (Süd-&-Ostaseien): von Insel zu Insel schwimmend oder als Fracht (kein wandern) Landbrücken: - Beringlandbrücke: während Eiszeit (Meeresspiegeltiefstände) war ein Areal Festland (heute kein Festland mehr) Tiere konnten zw. Asien & Nordamerika hin und her wandern Tiergruppen im Pleistozän: Kameliden & Equiden waren in Nordamerika heimisch nach Asien nach Europe oder Afrika; Bären, Mammuts Hirsche sind typisch Eurasisch gehen von Asien nach Nordamerikaheute Verbindungsroute war für mehrere Tiergruppen offen aber auch Faunenaustausch Möglichkeit Endemismen zu schaffen recht klein (Tiergruppen die nur in bestimmten Gebiet leben) genetischer Austausch von Populationen da großes Areal (auch bei Meeresspiegelhochstand) es entstehen schon eigene Linien aber kein klassischer Endemismus Sweepstake Routes: = Inselhüpfen - Madagaska: Bereich mit den meisten endemischen Arten der Welt: schwer aufzulösen ob es ein oder mehrere Events waren Fossilbefund nicht gut genug Genetik hilft dabei (man vergleicht heutige Organismen mit nächsten Verwandten am Kontinent) mehr als eine Einwanderungswelle Lemurenartige kamen sehr früh nach Madagaska (Madagsaka war noch nicht so weit entfern von Afrika) Tenrecidae im Eozän klassische Raubtiere noch etwas später Tiere sind zufällig (wegen eines Sturms oder zufällig auf schwimmenden Gegenstand wie Treibholz rüber verfrachtet) heute würde der schwimmende Gegenstand nicht in Madagaska ankommen sondern an Süden treffen (wie Antarktis) Position & Abstand von Madagaska zu Afrika Meeresströmungen waren anders als heute vor bis zu 20 mio. Jahren war es möglich rüber verfrachtet zu werden Dispersal (aktives rüber wandern) Tiergruppen: Lemuren, Katta (leicht zu halten; in Gruppe lebend), Sifikas, Mausmaki, AyeAye (Nachtaktiv; stark verlängerter Finger Nahrung aus Baum herauspicken) absoluter Endemismus in Madagaska Tiergruppen: Streifentanrek (Stacheln am Rücken; eigene Linie/Gruppe der Insektenfresser = Afrosoricidae), Euplerini (eigene Raubtiergruppe), Zwergflusspferde (Flusspferdverwandte die während Eiszeit rüber geschwommen sind & haben sich in Madagaska zu Zwergflusspferden entwickelt), elephant bird kommt häufig zur Verzwergung (da nicht so viele Lebensmittel) Biogeographische Regionen: - abiotische Faktoren: Licht, Sauerstoffgehalt, Feuchtigkeitsgehalt, Salinität, Temp. a) terrestrische Gliederung 7 werden unterschieden (im 19. Jhd. Waren es noch 6 heute mit Antarktika) Neoarktisch, Neotropisch, Paläarktisch (Eurasien) , Äthiopisch, Orientalisch, Australisch, Antarktisch b) ozeanische Gliederung Arktisch, Subarktisch, Subantarktisch, nördlich Temporat, nördlich Subtropisch, südlich Subtropisch, südlich Temperat, Antarktisch, Tropisch Tropisch bis Subtropisch: alles was 30Grad nördlich/südlich des Äquators größte Faunendiversität Bathymetrie: - wichtiges Element im marinen Bereich (gibt die Tiefe an) - beeinflusst Licht, Salinität, Sauerstoffgehalt, Temperatur
- je tiefer desto weniger Licht bis kein Licht mehr durchscheint (bis max. 200m Licht dann finster) - Intertidal, Subtidal, deep subtidal befindet sich auf continental shelf (bis 200m) wenig Licht Mensch hört auf Farbe zu sehen hier findet man die meisten Organismen (da gewisser Sauerstoffgehalt & Nährstoffgehalt noch vorhanden ist) bis 80m: Bereich wird je nach Ebbe & Flut mit Wasser bedeckt oder nicht - continental slope: rasch in Tiefen bis 400m, kein Licht, kälter, Sauerstoffgehalt nicht mehr so gegeben CO2-Gehalt steigt ab gewissen CO2-Menge wird Kalk angegriffen 2 Grenzen (AragonitKompensationsgrenze zw. 3000m-3500m & Kalk-Kompensationsgrenze zw. 3500m-5000m) bei Aragonit wird Aragonit langsam aufgelöst tiefer wird Kalk aufgelöst unter 5000m kann kein Organismus mit Kalk bauen können mit Silikat bauen wichtig in Paläontologie/Geologie - Tiefseeböden: ab 4000m, Tiefseegräben (Subduktionsgrenzen = Plattengrenzen) - es gibt Organismen die im Wasser schweben/schwimmen & Organismen die sich am Boden befinden Höhenstufen: - in Bergregionen - beeinflussen Licht, Sauerstoff, Feuchtigkeit, Temperatur - es gilt nicht: je weiter unten desto tiefer - Feuchtigkeit muss nicht mit Höhe zu/ab nehmen - Coline-Stufe: Pflanzen die es warm & mit ausreichend Feuchtigkeit/Licht - Montane-Stufe: Gliederung in Laubwald/Laub-Mischwald (Laub & Nadelbäume) & reine Nadelbäume beeinflusst von Menge an Feuchtigkeit & Licht - alpine-Stufe (Mattenstufe): Baumlose Zone (nur Zwerghölzer oder Flechten), unterhalb der Schneegrenze - nivale Stufe: oberhalb der Schneegrenze - unterschiedliche Gebiete unterschiedliche Wachstumszeiten (gute Wachstumsbedingungen Colin: 9 Monate Wachstum; Montan: 6 Monate Wachstum; Nival: 2 Monate) - Bergprofil verschiebt sich je nachdem man in welchem Gebieten (abhängig von Niederschlag,…) - Polargebiet: Bereiche ohne coline Stufe & größtenteils nur alpine/nivale Stufe (Bsp: Island) Salinität: - betrifft hautsächlich den Meeresbereich - manche Landzonen weisen auch starken Salzgehalt auf (in der Nähe des Burgendlands) ungeeignet für viele Pflanzen - river mouth (Fluss mündet ins Meer): Salzgehalt 0 (Süßwasser) Süßwasser mischt sich mit dem Salzwasser im Meer Salzgehalt nimmt langsam zu (5 Promille … bis 25 Promille) Brackwasser hängt von Ebbe & Flut ab ab 30 Promille = Vollmarin - am meisten Taxa im marinen Bereich Süßwasser am wenigsten im Brackwasser - viele Organismen kommen mit wechselnden Salzgehalt im Brackwasser nicht klar es gibt Spezialisten diese kommen dann massenhaft vor spannend in Paläogeschichte - Gesetzte die heute gelten galten auch vor Jahrmillionen Meeresströmungen: - tragen im Meer bei dass Salzgehalt halbwegs ausgeglichen ist, dass sich Wasser mit Sauerstoff ständig anreichert & dass Temperaturen so sind wie sie sind - blauer Meeresstrom um Antarktis kaltes Wasser zirkuliert auf Südhemisphäre bis rauf Richtung Äquator - roter Meeresstrom vor allem auf Meeresoberfläche (wärmen sich dort auf) wichtige Schleife von Nordamerika nach Europa hat sich bis Grönland so abgekühlt dass sie wieder nach unten sinkt Richtung Golfstrom (Süden) Golfstrom ist für recht milde Bedingungen verantwortlich (England, Irland) Atmosphärische Zirkulation: - Austausch zwischen Meereswasser & Luft - Lufterwärmung erfolgt teilweise entlang warmer Meeresströme & teilweise durch Sonneneinstrahlung (oberste Luftschichten) Zirkulationszellen werden erzeugt (Hadley-Zelle, Ferrel-Zelle, Polarzelle) diese würden gleichmäßig rotieren (an einer
Stelle kommt warme Luft die sich vor allem über Land aufwärmt an obere Zonen Luft kühlt sich wieder ab Luft sinkt ab wird zurück in Tiefdruckzone gesaugt dort wärmt sie sich auf) - Äquator: Tiefdruckgebiet Wärme steigt auf Luft steigt auf - An den Polen: Hochdruckgebiet Wärme sinkt ab Luft sinkt ab auch Abregnen - manche Gebiete werden ausgelassen ausgedehnte Wüstenregionen kaum Abregnen - Erdrotation Zellen werden deformiert Winde werden abgelenkt Pionierarbeit Paläogeographie: - Medicott & Balnford: 1872 Manual über Geologie von Indie: Gesteinsserie aus Narbola Tal auch in Australien & Afrika auffindbar es gab einmal einen zusammenhängenden Kontinent mit denselben Ablagerungsgeschichten - Eduard Suess: österreichischer Geologe; puplizierte das Antlitz der Erde definierte Kontinent der all diese Kontinentteile beinhaltet = Godwana & Tethys Gondwana war eine einzige Landmasse zu der Afrika, Australien, Indien, Antarktis, Südamerika gehörten dazu gab es auch ein Meer = Tethys-Ozean - Alfred Lothar Wegener: deutscher Astronom/Meteorologe/Geologie Superkontinent Pangea brachte auch Belege vor sprach das erste Mal von Kontinentaldrift - Erklärung wie bestimmte Kontinentteile hin und her wanderten fehlten noch immer Kontinentallteile: - Proterozoikum: 650 Ma - Silur: 425 Ma; Gondwana - Karbon: 356 Ma; Amerika; Godwana verschiebt sich Richtung Äquator - Perm: 255 Ma; Superkontinent Pagea - Jura: 195 Ma; Superkontinent splittert, Thetys-Ozean gibt es noch lange - Pleistozän (Eiszeitalter): 18.000 Jahre; große Eisschilde im Arktischen & Antarktischen Bereich Eiszeitalter: - Eisbedeckung aus den letzten 2 Vergletscherungshöhepunkten - a) Riß (Saale-Kaltzeit): 300.000-130.000; reichte weiter in den Süden als Würm Grenzen; Alpenbereich stärker in Riß vergletschert; stärkere Vereisung Modelle: mehr Feuchtigkeit zu dem Zeitpunkt Gletscher können wachsen - b) Würm (Weichsel): 115.000-10.000; mehr Wasser war schon an Polen gebunden weniger Feuchtigkeit im Umlauf weniger Vergletscherung; unterschiedliche Marinenlandschaften - Grenzen bekannt durch: Moränenlandschaft & charakteristische Hornsteinelemente (nur dort wo Eis auch hinkam) - Tierwanderung während der Eiszeit nur in Korridoren kleiner Korridor zw. Skandinavischen Eisschild (bis Mitte Deutschland) & deutlich kleinerem Korridor im Alpenbereich war nicht vom Eis bedeckt Tierherden konnten von Osten nach Westen wandern (nicht von Norden nach Süden da Norden von Gletscher bedeckt) - Pflanzenausbreitung auch so wie bei Tieren nur in eisfreien Regionen sonst Reliktareale - von Landschaft auf Migration schließen - Zwischeneiszeit: Riß/Würm (Eem-Interglazial): 130.000-115.000; keine ausgedehnten Vereisungen auf Nordhemisphäre; Grönlandgletscher vorhanden; keine Alpinenvergletscherung; Meeresspiegel bis zu 6m höher als heute - Wechsel Vereisung/keine Vereisung (kurze Phasen) charakteristisch für Pleistozän Rückzugsgebiet während Vergletscherung in mediterranen Gebieten (Spanien, Italien, Griechenland) & teilweise in den Osten - LGM (Last Glacial Maximum): 20.000 Jahre; letzter Vereisungshöhepunkt; Alpen waren sehr stark vergletschert; starke Ausbreitung des skandinavischen Eisschildes; Meeresspiegel ~ 125m tiefer als heute Kontinentrandbereich deutlich größer mehr Land auf einer Seite & weniger auf der anderen (weil der Gletscher drüber lag) Meeresspiegelanstieg seit diesem Zeitpunkt ~ 6,2mm/Jahr maximaler Anstieg (wärmere Phase als heute) vor ~ 6000 Jahren bei 8,8mm/Jahr; Jahresmittel
während Vereisungshöhepunkt im Alp...