Ökologie: Die Ökologie ist die Wissenschaft von den

Beziehungen zwischen Organismus und

Umwelt, wobei die Umwelt von der Gesamtheit

der biotischen und biotischen Faktoren gebildet wird. [Häckel, 1866]

ý abiotische Faktoren

L Licht

B O2

U Wind

O CO2

F Temperatur

D Salze

T CO2 und O2

E pH-Wert

N Wasser

und mechanische und chemische Einwirkungen der Umwelt auf den

Organismus.

ý Licht: Der Umweltfaktor Licht.

ð Quelle: Kernfusion auf der Sonne. Die kurzwelligen, energiereichen

Strahlen mit ionisierender Wirkung (radioaktive Strahlung) werden von

der Ozonschicht der Erde wieder reflektiert.

ð Wirkung:

ð Die Lichtintensität beeinflusst unter anderem die Photosynthese, bei

der die Lichtquanten genutzt werden.

ð Bei der Herabsetzung der Lichtintensität bei Pflanzen entstehen durch

übermäßiges Streckungswachstum hohe Sprossachsen

(Vergeilung, Etiolement). Die Plastide differenzieren sich nicht zu

Chloroplasten aus und die Blattbildung wird unterdrückt. Das zeigt

das Streben der Sprossachse nach größerer Lichtintensität. Sie

wächst nach oben, zur Sonne.

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ð Photoperiodismus, Phototropismus

ð Die Tageslänge beeinflusst das Balz- und Brutverhalten sowie die

Aktivität von Tag- und Nachttieren.

ý Photoperiodismus: Der Photoperiodismus beinhaltet den Einfluss der

tagesperiodischen Verteilung des Lichtes auf die Blütenbildung von Pflanzen.

Unter dem Einfluss einer bestimmten Bestrahlungslänge werde in der

Pflanze Blütenhormone freigesetzt, welche die Blütenbildung entweder

verhindern oder ermöglichen.

Langtagspflanzen

Kurztagspflanzen

tagneutrale Pflanzen

Bei einer

Bei einer

Die tagesperiodische

Bestrahlungsdauer von Bestrahlungsdauer

Lichteinstrahlung hat

über 12 Stunden täglich unter 12 Stunden

keinen Einfluss auf die

kommt es zur

täglich kommt werden Blütenbildung.

Blütenbildung.

Blüten ausgebildet.

Störlicht verhindert die

Blütenbildung.

? Getreide, Spinat,

? Mais, Hirse, Reis

? Vogelmiere,

Salat, Zuckerrübe,

Baumwolle

Löwenzahn,

einheimische

Sonnenblume,

Wildpflanzen (außer

Gänseblümchen

Frühblüher)

ý Phototropismus:

positiver Phototropismus

negativer Phototropismus

Die oberirdischen, grünen

Die Wurzel wächst stets mit der

Pflanzenteile wachsen stets zum

Schwerkraft und damit entgegen

Licht hin.

dem Licht.

ý Temperatur: Der Umweltfaktor Temperatur ist abhängig von der

Jahreszeit.

? in unseren Breiten: Juni 4,7 J/cm2xmin - Dezember 1 4,7 J/cm2xmin

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ð Quelle: - langwellige Strahlung des Sonnenlichtes

- eigene Wärmestrahlung der Erde

- Wärme aus Stoffwechselvorgängen (? Freischmelzen von

Frühblühern)

- Feuer (? Buschbrand, Waldbrand)

Je nach Beschaffenheit der Materie nimmt die Oberfläche verschieden viel

Wärme auf

oder reflektiert sie (= Albedowert).

? Feuchter Waldboden erwärmt sich langsamer als trockener

Waldboden.

ð Wirkung: R-G-T-Regel und Anomalie des Wassers

? Transpiration und Aktivität der Spaltöffnungen

? Vegetationsperiode

? Beginn der Aktivität der Frühblüher

? Klimaregeln und poikilotherme sowie homöotherme Lebewesen

ý Klimaregeln:

ð BERGMANNsche Regel / Größenregel: Tiere einer Art und Arten eines

Verwandschaftskreises sind in kälterem Klima durchschnittlich

größer, da ein großer Körper eine geringere Wärmeabgabe als ein

kleinerer Körper hat. Die Körperoberfläche eines großen

Tiers ist relativ zur Masse kleiner.

? Kaiserpinguin (114 cm), Königspinguin (95 cm), Magellanpinguin (71

cm), Humboldtpinguin (65 cm), Galapagospinguin (53 cm)

ð ALLENsche Regel / Prportionsregel: Körperanhänge (Ohren, Extremitäten,

Schwanz etc.) sind bei Tieren einer Art und bei Arten eines

Verwandschaftskreises in kälterem Klima relativ kleiner.

? Eisfuchs, Rotfuchs, Wüstenfuchs

ý Wasser Der Umweltfaktor Wasser befindet sich in einem ständigen

Kreislauf, dem Wasserkreislauf. Er tritt in fester Form, als Eis und Schnee,

flüssiger Form in Gewässern, im Boden und in den Organismen und in

gasförmiger Form als Wasserdampf auf. Trotzdem stehen nur 0,5% des

Wassers als Süßwasser den Ökosystemen zur Verfügung.

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ð Funktionen: - zeitweiliger oder ständiger Aufenthaltsort

- Baustoff für Organismen (? Mensch 64%)

- lebensnotwendiges Milieu und Reaktionspartner

- Nährstoff, Quell-, Transport- und Lösungsmittel für

Pflanzen

- wichtig für die Erhaltung des Turgors

ð Die meisten Organismen bestehen zu mehr als 50% aus Wasser. Für

tierische Organismen ist ein konstanter Wasserhaushalt

lebenswichtig. Bleibt ein solches Lebewesen mehr als drei Tage ohne

Wasser nimmt es Schaden.

ð Tiere in sehr trockenen Regionen reduzieren ihre Wasserabgabe durch

die Exkremente (? Kamel, Mehlwurm) oder nutzen das durch den

Stoffwechsel selbst hergestellte Wasser (? Wüstenspringmaus).

[Während der Fettspaltung und der Oxidation von Wasserstoff wird

Wasser frei.] Die Körperbedeckung (Federn, Fell, Hornplatten usw.)

dienen als Schutz vor Austrocknung.

ð Wasser wird verschieden aufgenommen. Die häufigste ist das Trinken.

Amphibien, Würmer, Insekten und Feuchtlufttiere können Wasser im

flüssigen oder gasförmigen Zustand über die Körperoberfläche

absorbieren.

ý biotische Faktoren

innerartlich, interspezifisch

zwischenartlich, intraspezifisch

- Konkurrenz

- Fressfeinde

- Fortpflanzung

- Räuber-Beute-Beziehung

- Parasiten und Krankheitserreger

- Nahrung und Raum

ý Intraspezifische Beziehungen:

Schlafverband

Gemeinsames

? Fledermaus,

Zusammenfinden zur Ruhe Krähe, Star

von Individuen einer Art

Überwinterungsverba Gemeinsames Überwintern ? solitäre Biene,

nd

von Individuen einer Art

Schlange, Lurch,

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Fledermaus

Fraßgemeinschaft

Gemeinsame

?

Nahrungsaufnahme von

Schmetterlingsraupe,

Individuen einer Art. Dabei Wanderheuschrecke

kommt es zur

Stimmungsübertragung

wodurch die individuelle

Fressleistung gesteigert wird

Jagdgesellschaft

Gemeinsames Jagen von

? Pelikan, Wal,

Individuen einer Art um auch Löwe, Wolf, Hyäne

große Beutetiere erlegen zu

können

Wandergesellschaft Gemeinsames Ziehen in

? Zugvögel,

= anonymer

Brut- oder

Lemming, Antilope,

Verband

Überwinterungsgebiete

Wanderheuschrecke

sowie zur Nahrungs- oder

Wassersuche

Fortpflanzungs- und Gemeinsames Bewohnen

? Pelzrobbe,

Brutgesellschaft

eines Brutgebietes von

Pinguin, Seeelefant,

= Brutkolonie

Individuen einer Art. Die

Seevögel

nachkommen sind so besser

geschützt. (Es entstehen

sogar Kindergärten.)

Familienverband

Länger anhaltende

? Erdmännchen,

= Horde, Rudel

Gemeinschaftsbeziehung mit Wolf,

enger persönlicher Bindung Menschenaffen,

und Rangordnung innerhalb Pavian, Wanderratte

dieser Gemeinschaft

Tierstaat

Enges Zusammenleben von ? Ameise, Biene,

= hochentwickelte Individuen einer Art mit

Termite, Hummel,

Verbandsform

Arbeitsteilung.

Wespe

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ý Artbegriff: Lebewesen gehören zu einer Art, wenn sie in

morphologischen, anatomischen und physiologischen Merkmalen

weitestgehend übereinstimmen und bei Fortpflanzung fruchtbare

Nachkommen erzeugen können.

ý Population: Die Population beinhaltet die Gesamtheit der Individuen

einer Art, die in einem bestimmten, zusammenhängenden

Lebensraumabschnitt wohnen und über mehrere Generationen in

Genaustausch miteinander standen. Daraus entsteht eine genetische

Kontinuität innerhalb einer Population.

ð Merkmale einer Population: - bestimmter Altersaufbau

- Natalität und Mortalität

- Sexualindex

ý Biozönose: Diese ,,Lebensgemeinschaft" umfasst das gemeinsame

Vorkommen von Lebewesen, die zufällig oder zielstrebig zusammentreffen

oder sich in Folge ähnlicher Umweltansprüche und einseitiger oder

gegenseitiger Abhängigkeit in einem bestimmten Gebiet halten können.

ý Biotop: Das Biotop ist der Lebensraum einer Biozönose. Es besitzt eine

Mindestgröße, ist einheitlich und von der Umgebung durch eine bestimmte

Beschaffenheit abgrenzbar.

? Hochmoor, Höhle und Meeresstrand

ý Ökosystem: Ein Ökosystem ist das Beziehungsgefüge der Lebewesen

untereinander mit ihrem Lebensraum (Biotop). Es ist immer ein offenes

System und in gewissem Grade zur Selbstregulation fähig.

Die Strukturen eines Ökosystems

1.) physikalische Struktur · räumliche Struktur eines Ökosystems

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zum Beispiel die Schichten eines Waldes, des Bodens

oder von Gewässern

2.) chemische Struktur · Menge und Verteilung der anorganischen und

organischen Substanzen

3.) biologische Struktur · verschiedene Ernährungsstufen (Produzenten,

Konsumenten, Destruenten)

Die Funktionen eines Ökosystems

Die Hauptfunktion eines Ökosystems liegt im Kreislauf der Stoffe und dem

damit verbundenen Energiefluss. ò

Aktion: ein Umweltfaktor wirkt auf einen Organismus

Reaktion: Wirkung des Organismus auf die Umwelt

Interaktion: Wechselwirkungen zwischen Organismen

ý Probiose: Eine Probiose entsteht dann, wenn zwei Arten

nebeneinander Leben, ohne das eine Art die andere schädigt.

ð Beisiedlung (? eine Eiderente nistet zum Schutz in einer

Seeschwalbenkolonie)

ð Aufsiedlung (? Seepocke auf der Miesmuschel, Promelien auf Bäumen

des Regenwaldes)

ð Einmietung (? kleine Krebse leben in den Kanälen eines Schwammes)

ð Kommensalismus (? Schakal folgt dem Löwen um bei erfolgreicher Jagd

die übriggebliebenen Reste zu fressen)

ý Symbiose: Unter einer Probiose versteht man das Zusammenleben

verschiedener Arten zum gegenseitigen Vorteil.

ð Allianz (? Strauße warnen durch ihre Aufmerksamkeit Antilopen, die mit

in der Herde leben vor Gefahr)

ð Mutualismus (? Verbreitung von Samen durch Vögel, die diese zuvor

andauen)

ð Symbiose im engeren Sinn (? Seeanemone und Einsiedlerkrebs,

Mykorrhiza, Flechte)

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ý Antibiose: Eine Antibiose ist das Zusammenleben von mindestens

zwei verschiedenen Arten, bei dem eine Art die andere schwächt oder

schädigt.

ð Parasitismus: Parasiten leben auf Kosten ihres Wirtes vernichten ihn

aber nur selten und dann auch erst sehr spät. Sie nutzen ihn zeitlebens

als Nahrungsquelle (= Substrat) und schädigen ihn so enorm.

der Ektoparasit lebt auf dem

der Endoparasit lebt im

Organismus

Organismus

Parasiten sind stark an den jeweiligen Wirt angepasst.

? Wirtsspezifität bei Läusen: Diese Insekten besitzen keine Flügel mehr

und haben zurückgebildete Augen. Sie sind abgeplattet und mit Haft-

und Klammerorganen sowie spezifischen Mundwerkzeugen

ausgestattet.

? Der Bandwurm aus der Familie der Plattwürmer hat keinen eigenen

Blutkreislauf und keine inneren Organe. Er nimmt die vorverdaute

Nahrung über seine gesamte Körperoberfläche auf. Sein Kopf ist

mit Haftorganen ausgestattet und sein Fortpflanzungssystem ist gut

ausgestattet. Der Bandwurm ist ein Zwitter und befruchtet sich

selbst. Die Eier werden mit dem Kot des Wirtes ausgeschieden.

ständige Parasiten

zeitweilige Parasiten

- Laus

- Mücke (Malariaüberträger durch

Wirtswechsel)

- Zecke

- Holzbock

ð interspezifische Konkurrenz (? Wasserstellen in der Wüste, ?

Wildkräuter und Weizen auf einem Feld)

ð Räubertum (? Katze und Maus)

ð Pathogenie (? Getreiderostpilz)

ý Abwehrmechanismen: Lebewesen haben verschiedene Abwehrfunktionen

gegenüber Fressfeinden entwickelt.

? Stacheln (Rose), Dornen (Kakteen), Brennhaare (Nesseln), Pflanzengifte

(Heidekraut)

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ý Autökologie: Beziehungen eines einzelnen Organismus zur Umwelt

Aktivität des

Organismus

(Lebensintensität)

Umweltfaktor

T o l e r a n z b e r e i c h

ý ökologische Potenz: Reaktionsbreite einer Art gegenüber einem

bestimmten

Umweltfaktor

ð Fähigkeit von Organismen ihre Lebenstätigkeit (Aktivität, Fortpflanzung,

Entwicklung) in einem bestimmten Bereich von Umweltfaktoren zu

entfalten

ý Toleranzbereich:

Intensität eines Umweltfaktors in dem Leben möglich

ist. Er

wird durch die höchste (Maximum) und die niedrigste (Minimum) Intensität

des

Umweltfaktors bestimmt in denen noch Leben möglich ist. Das Optimum

stellt dabei die

günstigste Intensität des Umweltfaktors dar ð Optimumskurve

?

kaltstenotherm: Bachforelle, Lachs

eurytherm: Goldfisch, Karpfen,

Plötze

---

warmstenotherm: Guppy

kaltsteno- warmsteno-

therm therm

ý

stenopotent / stenök: geringer Toleranzbereich des Individuums

gegenüber einem

bestimmten Toleranzbereich

ð in Bezug auf die Temperatur:stenotherm

ð Zeigerorganismen, Bioindikatoren

ý eurypotent / euryök: breiter Toleranzbereich eines Lebewesens gegenüber

einem bestimmten Toleranzbereich

ð in Bezug auf die Temperatur:eurytherm

ð anspruchslose Organismen, die in verschiedenen Biotopen mit

unterschiedlichen Lebensbedingungen leben können (Ubiquisten = nicht

an den Standort gebundene und daher auf der gesamten Erde verbreitete

Lebewesen)

ý Ökologische Nische: Unter einer ökologischen Nische versteht man das

Nebeneinander von unterschiedlichen Lebewesen einer Biozönose in ihrem

arteigenen Wirkungsfeld. Es ist kein räumliches Gebilde, sondern ein

Funktionsgefüge oder ein multidimensionales Beziehungssystem (=

---

Hyperraum). Eine ökologische Nische umfasst die Gesamtheit aller

abiotischen und biotischen Faktoren, welche die Existenz einer Art

ermöglichen und setzt die interspezifische Konkurrenz herab. Ökologische

Nischen entstanden durch die evolutive Einpassung eines Organismus in

seine Umwelt und führten zur unterschiedlichen Nutzung des gleichen

Lebensraumes durch verschiedene Arten.

ð Verlegung der Hauptaktivität auf verschiedene Tageszeiten

? nachtaktive Eulen

ð Aufnahme von Nahrung unterschiedlicher Größe (häufig bei verwandten

Raubtierarten)

die unterschiedliche Größe der Raubtiere bedingt unterschiedlich große

Beutetiere

? Fuchs (Maus) - Wolf (Antilope), Sperber (Spatz) - Habicht (Haushuhn)

ð Nahrungssuche an unterschiedlichen Orten

? Kohlmeise (Boden und innere Baumkrone) - Blaumeise (Astspitzen)

ð Spezialisierung von Parasiten auf bestimmte Körperteile des Wirtes

? Kopflaus - Kleiderlaus - Filzlaus beim Menschen

ð unterschiedliche Temperaturoptima

? Strudelwurm

Planaria alpina

(kälterer Bachoberlauf) - Strudelwurm

Planaria gonocephala

(wärmerer Mittel- und Unterlauf des Baches)

ð Wahl verschiedener Zeiten für die Fortpflanzung und Brutpflege

? Erdkröte, Grasfrosch und Wasserfrosch laichen im Abstand von

mehreren Wochen, damit ihre Kaulquappen nicht um Nahrung

konkurrieren

ý Konkurrenzausschluss: Das Prinzip des Konkurrenzausschlusses besagt,

das in ein und dem selben Biotop nie zwei Arten mit völlig gleichen

Bedürfnissen leben.

ý Schutztrachten:

ð Umgebungstracht / Tarntracht: Das Lebewesen ist durch seine eigene

Form

und Färbung der Umgebung angepasst und so nur schwer von

Fressfeinden zu

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erkennen.

? Chamäleon, Plattfisch

ð Nachahmungstracht / Mimese: Das Lebewesen gestaltet Teile seiner

Umwelt

nach.

? Stabheuschrecke, Lebende Steine, Wandelndes Blatt

ð Schreck- und Warntracht: Wehrhafte und giftige Lebewesen haben oft

eine auffällige Färbung und Zeichnung.

? Wespe, Tagpfauenauge, Marienkäfer

ð Scheinwarntracht / Mimikry: Harmlose Lebewesen ahmen die

Warntracht

wehrhafter Tiere nach um sich so selbst vor Fressfeinden zu schützen.

? Schwebfliege (Wespe)

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