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Ökologie

Umweltfaktoren

Abiotische faktoren

Bio Abi Lernzettel GK: Ökologie, Genetik und Neurobiologie Übersicht

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Bio Abi Lernzettel GK: Ökologie, Genetik und Neurobiologie Übersicht

Anna🤍

@anna2884

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Die Ökologie untersucht die Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt. Dieses Dokument behandelt wichtige ökologische Konzepte wie abiotische und biotische Faktoren, Populationsdynamik, Konkurrenz und Symbiose. Es werden grundlegende ökologische Prinzipien und Regeln erläutert, die für das Verständnis von Ökosystemen und deren Funktionsweise entscheidend sind.

• Abiotische und biotische Faktoren beeinflussen Organismen in Ökosystemen
• Populationsdynamik wird durch r- und K-Strategien sowie Lotka-Volterra-Regeln beschrieben
• Konkurrenz und Symbiose sind wichtige Wechselwirkungen zwischen Arten
• Ökologische Nischen und biogeographische Regeln erklären Artenverteilung
• Temperaturanpassungen und Stoffkreisläufe sind zentrale ökologische Konzepte

23.5.2022

5854

abiotische umweltfaktoren:
Physikalische & chemische Faktoren der
unbelebten umwelt
biotische Umweltfaktoren:
Gegenseitige Beeinflussungen d

Konkurrenz und Symbiose in Ökosystemen

Dieses Kapitel befasst sich mit den Wechselwirkungen zwischen Organismen in Ökosystemen, insbesondere mit Konkurrenz und Symbiose. Es werden verschiedene Formen der Konkurrenz und symbiotische Beziehungen erläutert.

Definition:

Intraspezifische Konkurrenz: Wettbewerb der Lebewesen einer Art untereinander.

Interspezifische Konkurrenz: Konkurrenz der Lebewesen unterschiedlicher Arten miteinander.

Das Konkurrenzausschlussprinzip wird vorgestellt, welches besagt, dass Arten mit identischen ökologischen Ansprüchen nicht dauerhaft im selben Ökosystem überleben können.

Highlight: Konkurrenzvermeidung ermöglicht die Koexistenz verschiedener Arten im selben Ökosystem, indem sie unterschiedliche ökologische Anforderungen entwickeln.

Das Kapitel geht auch auf verschiedene Formen der Symbiose ein:

Vocabulary:

Eusymbiose: Obligatorische (zwingende) Symbiose.

Mutualismus: Zusammenwirken ohne lebensnotwendige Beziehung.

Parasitismus: Zusammenleben, bei dem ein Partner auf Kosten des anderen existiert.

Diese Konzepte sind entscheidend für das Verständnis der biotischen Faktoren und ihrer Rolle in Ökosystemen.

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Temperaturbeziehungen und Stoffkreisläufe

Dieses Kapitel befasst sich mit den Temperaturanpassungen von Tieren und den Stoffkreisläufen in Ökosystemen. Es werden grundlegende Konzepte der Thermoregulation und des Stoffaustauschs in der Natur erläutert.

Vocabulary:

Homoiotherme (gleichwarme) Tiere: Können ihre Körpertemperatur relativ unabhängig von der Außentemperatur konstant halten.

Poikilotherme (wechselwarme) Tiere: Ihre Körpertemperatur passt sich der Umgebungstemperatur an.

Das Kapitel geht auch auf die verschiedenen Stoffkreisläufe ein, die für das Funktionieren von Ökosystemen essentiell sind.

Highlight: Stoffkreisläufe wie der Kohlenstoff-, Stickstoff- und Wasserkreislauf sind fundamental für den Energiefluss und die Nährstoffverteilung in Ökosystemen.

Diese Konzepte sind wichtig für das Verständnis der Anpassungsfähigkeit von Organismen an verschiedene Umweltbedingungen und der komplexen Wechselwirkungen in Ökosystemen. Sie bilden eine Brücke zwischen Ökologie und Physiologie und sind relevant für Themen wie Klimawandel und Umweltschutz.

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Populationsdynamik und Lebenszyklusstrategien

Dieses Kapitel behandelt die verschiedenen Strategien, die Organismen entwickelt haben, um ihren Fortpflanzungserfolg zu maximieren. Es werden die r- und K-Lebenszyklusstrategien vorgestellt und verglichen.

Definition:

r-Strategen: Produktion möglichst vieler Nachkommen in möglichst kurzer Zeit.

K-Strategen: Optimale Betreuung weniger Nachkommen.

Eine detaillierte Tabelle vergleicht verschiedene Merkmale von r- und K-Strategen, wie Konkurrenzfähigkeit, Lebensdauer, Mortalitätsrate und elterliche Fürsorge.

Highlight: K-Strategen haben typischerweise eine längere Lebensdauer, geringere Mortalitätsrate und ausgeprägtere elterliche Fürsorge im Vergleich zu r-Strategen.

Das Kapitel führt auch die Lotka-Volterra-Regeln ein, die die Dynamik zwischen Räuber- und Beutepopulationen beschreiben.

Example: Die erste Lotka-Volterra-Regel besagt, dass sich für Räuber und Beute phasisch gegeneinander verschobene Häufigkeitskurven ergeben, wobei die Maxima der Räuberpopulation denen der Beutepopulation folgen.

Diese Konzepte sind grundlegend für das Verständnis der ökologischen Potenz von Arten und ihrer Anpassung an verschiedene Umweltbedingungen.

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Biodiversität und Ökosystemstabilität

Dieses Kapitel behandelt die Bedeutung der Biodiversität für die Stabilität und Funktionsfähigkeit von Ökosystemen. Es werden verschiedene Aspekte der biologischen Vielfalt und ihre ökologischen Auswirkungen erläutert.

Definition:

Biodiversität: Umfasst die Vielfalt der Arten, die genetische Vielfalt innerhalb der Arten und die Vielfalt der Ökosysteme.

Das Kapitel geht auch auf die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen ein, wie Produktivität, Nährstoffkreisläufe und Resistenz gegen Störungen.

Example: Artenreiche Ökosysteme sind oft stabiler und widerstandsfähiger gegenüber Umweltveränderungen als artenarme Systeme.

Diese Konzepte sind fundamental für das Verständnis der Bedeutung von Naturschutz und nachhaltiger Entwicklung. Sie verbinden Ökologie mit aktuellen Umweltthemen und sind relevant für globale Herausforderungen wie Klimawandel und Artenschutz.

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Energiefluss in Ökosystemen

Dieses Kapitel behandelt den Energiefluss in Ökosystemen und die damit verbundenen trophischen Ebenen. Es werden die Grundlagen der Nahrungsketten und Nahrungsnetze erläutert.

Definition:

Produzenten: Organismen, die durch Photosynthese oder Chemosynthese organische Substanzen aufbauen.

Konsumenten: Organismen, die sich von anderen Lebewesen ernähren.

Destruenten: Organismen, die tote organische Substanz abbauen.

Das Kapitel erklärt auch die Energieeffizienz zwischen den trophischen Ebenen und die ökologischen Pyramiden.

Example: In einer typischen Nahrungskette wird nur etwa 10% der Energie von einer trophischen Ebene zur nächsten weitergegeben. Dies erklärt, warum Nahrungsketten in der Natur meist relativ kurz sind.

Diese Konzepte sind fundamental für das Verständnis der Energieflüsse in Ökosystemen und bilden die Grundlage für die Analyse von Ökosystemstabilität und -produktivität. Sie sind relevant für Themen wie Biodiversität und nachhaltige Ressourcennutzung in der Ökologie.

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Ökosysteme und Ökologische Nischen

Dieses Kapitel behandelt die Grundlagen von Ökosystemen und ökologischen Nischen. Es werden wichtige Begriffe definiert und erläutert.

Definition:

Ökosystem: Offenes System, unterteilt in Biotop (unbelebte Umwelt) und Biozönose (Lebewesen im Biotop).

Population: Gesamtheit der Individuen einer Art in einem Biotop, die sich untereinander uneingeschränkt fortpflanzen können.

Das Konzept der ökologischen Nische wird eingeführt und zwischen fundamentaler und realisierter Nische unterschieden.

Vocabulary:

Fundamentale Nische: Bereich, in dem eine Art unter der günstigsten Wirkung der Umweltfaktoren optimal leben kann.

Realisierte Nische: Bereich der fundamentalen Nische, der von einer Art tatsächlich belegt wird.

Das Kapitel stellt auch biogeographische Regeln vor, die die Anpassung von Tieren an verschiedene Klimazonen erklären:

Example:

Bergmann'sche Regel: Vertreter gleichwarmer Tierarten in kälteren Klimazonen sind größer als verwandte Arten in wärmeren Klimaten.

Allen'sche Regel: Vertreter gleichwarmer Tierarten in kälteren Klimazonen haben kürzere Körperanhänge als verwandte Arten in wärmeren Klimaten.

Diese Konzepte sind fundamental für das Verständnis der Verteilung und Anpassung von Arten in verschiedenen Lebensräumen und bilden die Grundlage für weiterführende Themen in der Evolutionsbiologie.

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Populationsdynamik und -wachstum

Dieses Kapitel befasst sich mit den Faktoren, die das Wachstum und die Dynamik von Populationen beeinflussen. Es werden verschiedene Wachstumsmodelle und -kurven vorgestellt.

Vocabulary:

Exponentielles Wachstum: Unbegrenztes Wachstum einer Population unter idealen Bedingungen.

Logistisches Wachstum: Wachstum einer Population unter Berücksichtigung begrenzender Faktoren wie Ressourcen oder Lebensraum.

Das Kapitel erläutert auch die Faktoren, die die Populationsgröße regulieren, wie Geburtenrate, Sterberate, Immigration und Emigration.

Highlight: Die Kapazitätsgrenze (K) eines Lebensraums bestimmt die maximale Populationsgröße, die langfristig aufrechterhalten werden kann.

Diese Konzepte sind wichtig für das Verständnis der Dynamik von Ökosystemen und haben praktische Anwendungen in Bereichen wie Naturschutz und Ressourcenmanagement. Sie bilden eine Brücke zwischen Ökologie und Evolutionsbiologie.

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Anpassungen und Evolution

Dieses abschließende Kapitel befasst sich mit den evolutionären Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt. Es werden verschiedene Anpassungsstrategien und ihre ökologische Bedeutung erläutert.

Vocabulary:

Phänotypische Plastizität: Fähigkeit eines Organismus, seinen Phänotyp als Reaktion auf Umweltbedingungen zu ändern.

Genetische Adaptation: Langfristige evolutionäre Anpassung durch natürliche Selektion.

Das Kapitel geht auch auf die Rolle der Ökologie in der Evolutionstheorie ein und erklärt, wie ökologische Faktoren die Evolution von Arten beeinflussen.

Highlight: Die Wechselwirkung zwischen Ökologie und Evolution führt zu komplexen Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt und treibt die Entstehung neuer Arten voran.

Diese Konzepte bilden eine Brücke zwischen Ökologie und Evolutionsbiologie und sind fundamental für das Verständnis der Entstehung und Erhaltung der biologischen Vielfalt. Sie sind relevant für aktuelle Forschungsgebiete wie Evolutionsökologie und Naturschutzbiologie.

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Abiotische und Biotische Faktoren in Ökosystemen

Dieses Kapitel befasst sich mit den grundlegenden Umweltfaktoren, die Ökosysteme beeinflussen. Es wird zwischen abiotischen Faktoren (unbelebte Umwelt) und biotischen Faktoren (Einflüsse durch Lebewesen) unterschieden. Die Fotosynthese wird als Beispiel für die Abhängigkeit von abiotischen Faktoren wie Temperatur und CO₂-Gehalt erläutert.

Definition: Abiotische Faktoren sind physikalische und chemische Einflüsse der unbelebten Umwelt, während biotische Faktoren die gegenseitigen Beeinflussungen der Lebewesen in einem Ökosystem umfassen.

Beispiel: Die Fotosynthese ist von drei abiotischen Faktoren abhängig: Temperatur (in gemäßigten Zonen: -5°C bis 40°C, in den Tropen: 5°C bis 50°C), CO₂-Gehalt in der Luft und Lichtintensität.

Das Kapitel führt auch wichtige ökologische Begriffe wie Abundanz und Dispersion ein, die die Verteilung von Populationen in ihrem Lebensraum beschreiben.

Vocabulary:

Abundanz: Dichte einer Population in ihrem Lebensraum, gemessen nach Individuenzahl pro Flächeninhalt.

Dispersion: Räumliches Verteilungsmuster der Individuen einer Population im Biotop.

Diese Konzepte sind fundamental für das Verständnis der ökologischen Nische und der Dynamik von Ökosystemen.

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Konkurrenz und Symbiose in Ökosystemen

Definition:

Intraspezifische Konkurrenz: Wettbewerb der Lebewesen einer Art untereinander.

Interspezifische Konkurrenz: Konkurrenz der Lebewesen unterschiedlicher Arten miteinander.

Das Konkurrenzausschlussprinzip wird vorgestellt, welches besagt, dass Arten mit identischen ökologischen Ansprüchen nicht dauerhaft im selben Ökosystem überleben können.

Highlight: Konkurrenzvermeidung ermöglicht die Koexistenz verschiedener Arten im selben Ökosystem, indem sie unterschiedliche ökologische Anforderungen entwickeln.

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Temperaturbeziehungen und Stoffkreisläufe

Vocabulary:

Homoiotherme (gleichwarme) Tiere: Können ihre Körpertemperatur relativ unabhängig von der Außentemperatur konstant halten.

Poikilotherme (wechselwarme) Tiere: Ihre Körpertemperatur passt sich der Umgebungstemperatur an.

Das Kapitel geht auch auf die verschiedenen Stoffkreisläufe ein, die für das Funktionieren von Ökosystemen essentiell sind.

Highlight: Stoffkreisläufe wie der Kohlenstoff-, Stickstoff- und Wasserkreislauf sind fundamental für den Energiefluss und die Nährstoffverteilung in Ökosystemen.

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Populationsdynamik und Lebenszyklusstrategien

Definition:

r-Strategen: Produktion möglichst vieler Nachkommen in möglichst kurzer Zeit.

K-Strategen: Optimale Betreuung weniger Nachkommen.

Eine detaillierte Tabelle vergleicht verschiedene Merkmale von r- und K-Strategen, wie Konkurrenzfähigkeit, Lebensdauer, Mortalitätsrate und elterliche Fürsorge.

Highlight: K-Strategen haben typischerweise eine längere Lebensdauer, geringere Mortalitätsrate und ausgeprägtere elterliche Fürsorge im Vergleich zu r-Strategen.

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Example: Die erste Lotka-Volterra-Regel besagt, dass sich für Räuber und Beute phasisch gegeneinander verschobene Häufigkeitskurven ergeben, wobei die Maxima der Räuberpopulation denen der Beutepopulation folgen.

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Biodiversität und Ökosystemstabilität

Definition:

Biodiversität: Umfasst die Vielfalt der Arten, die genetische Vielfalt innerhalb der Arten und die Vielfalt der Ökosysteme.

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Energiefluss in Ökosystemen

Dieses Kapitel behandelt den Energiefluss in Ökosystemen und die damit verbundenen trophischen Ebenen. Es werden die Grundlagen der Nahrungsketten und Nahrungsnetze erläutert.

Definition:

Produzenten: Organismen, die durch Photosynthese oder Chemosynthese organische Substanzen aufbauen.

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Destruenten: Organismen, die tote organische Substanz abbauen.

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Ökosysteme und Ökologische Nischen

Dieses Kapitel behandelt die Grundlagen von Ökosystemen und ökologischen Nischen. Es werden wichtige Begriffe definiert und erläutert.

Definition:

Ökosystem: Offenes System, unterteilt in Biotop (unbelebte Umwelt) und Biozönose (Lebewesen im Biotop).

Population: Gesamtheit der Individuen einer Art in einem Biotop, die sich untereinander uneingeschränkt fortpflanzen können.

Das Konzept der ökologischen Nische wird eingeführt und zwischen fundamentaler und realisierter Nische unterschieden.

Vocabulary:

Fundamentale Nische: Bereich, in dem eine Art unter der günstigsten Wirkung der Umweltfaktoren optimal leben kann.

Realisierte Nische: Bereich der fundamentalen Nische, der von einer Art tatsächlich belegt wird.

Das Kapitel stellt auch biogeographische Regeln vor, die die Anpassung von Tieren an verschiedene Klimazonen erklären:

Example:

Bergmann'sche Regel: Vertreter gleichwarmer Tierarten in kälteren Klimazonen sind größer als verwandte Arten in wärmeren Klimaten.

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Populationsdynamik und -wachstum

Dieses Kapitel befasst sich mit den Faktoren, die das Wachstum und die Dynamik von Populationen beeinflussen. Es werden verschiedene Wachstumsmodelle und -kurven vorgestellt.

Vocabulary:

Exponentielles Wachstum: Unbegrenztes Wachstum einer Population unter idealen Bedingungen.

Logistisches Wachstum: Wachstum einer Population unter Berücksichtigung begrenzender Faktoren wie Ressourcen oder Lebensraum.

Das Kapitel erläutert auch die Faktoren, die die Populationsgröße regulieren, wie Geburtenrate, Sterberate, Immigration und Emigration.

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Anpassungen und Evolution

Dieses abschließende Kapitel befasst sich mit den evolutionären Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt. Es werden verschiedene Anpassungsstrategien und ihre ökologische Bedeutung erläutert.

Vocabulary:

Phänotypische Plastizität: Fähigkeit eines Organismus, seinen Phänotyp als Reaktion auf Umweltbedingungen zu ändern.

Genetische Adaptation: Langfristige evolutionäre Anpassung durch natürliche Selektion.

Das Kapitel geht auch auf die Rolle der Ökologie in der Evolutionstheorie ein und erklärt, wie ökologische Faktoren die Evolution von Arten beeinflussen.

Highlight: Die Wechselwirkung zwischen Ökologie und Evolution führt zu komplexen Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt und treibt die Entstehung neuer Arten voran.

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Abiotische und Biotische Faktoren in Ökosystemen

Definition: Abiotische Faktoren sind physikalische und chemische Einflüsse der unbelebten Umwelt, während biotische Faktoren die gegenseitigen Beeinflussungen der Lebewesen in einem Ökosystem umfassen.

Beispiel: Die Fotosynthese ist von drei abiotischen Faktoren abhängig: Temperatur (in gemäßigten Zonen: -5°C bis 40°C, in den Tropen: 5°C bis 50°C), CO₂-Gehalt in der Luft und Lichtintensität.

Das Kapitel führt auch wichtige ökologische Begriffe wie Abundanz und Dispersion ein, die die Verteilung von Populationen in ihrem Lebensraum beschreiben.

Vocabulary:

Abundanz: Dichte einer Population in ihrem Lebensraum, gemessen nach Individuenzahl pro Flächeninhalt.

Dispersion: Räumliches Verteilungsmuster der Individuen einer Population im Biotop.

Diese Konzepte sind fundamental für das Verständnis der ökologischen Nische und der Dynamik von Ökosystemen.