Vorlesung PDF

Title Vorlesung
Course Paläoökologie und Paläobiogeographie
Institution Universität Wien
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Vorlesung...


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- 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...


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