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Biologie 12. Klasse

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 Ökologie
Ökologie ist eine Teildisziplin der Biologie, die sich mit den Wechselbeziehungen der
Organismen zu ihrer belebten und unbelebten

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ÖKOLOGIE

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Ökologie Ökologie ist eine Teildisziplin der Biologie, die sich mit den Wechselbeziehungen der Organismen zu ihrer belebten und unbelebten Umwelt beschäftigt. Umweltfaktoren 1. Biotische -> gehen von belebten Materie aus 2. Abiotische -> gehen von unbelebter Materie aus Ökosystem - kleinste ökologische Einheit eines Lebensraumes mit in ihm wohnenden Lebewesen, welche voneinander abhängig sind Wirkungen Bsp.: Sonnenblume Biotische Faktoren: Geschlechtspartner, Konkurrenz, Parasiten, Krankheitsereger, Mensch Abiotische Faktoren: Klima, Wetter, Boden, Temperatur Warum wird dem Eisbär nicht kalt? - relativ großes Volumen des Körpers im Vergleich zur Oberfläche - Günstig für Wärmehaushalt - Homoiotherm (gleichwarme Tiere) Die Ergebnisse der Anpassung lassen sich als Toleranzkurve darstellen Toleranzkurve Reaktion der Lebewesen [z. B. Aktivität Individuen, Wachstumsrate] der Pessimum Minimum Optimum Präferendum Pessimum Maximum Toleranzbereich/physiologische Potenz Stärke des Umweltfaktors [z. B. Temperatur, Lichtintensität, Luftfeuchte] eurypotent -> Bezeichnung für Arten, die Schwankungen und Umweltfaktoren innerhalb weiter Grenzen ertragen. stenopotent -> kleiner Toleranzbereich -> In der Natur wirkt jeder Faktor nicht für sich alleine. Toleranzkurve Grundbegriffe ● lassen sich als Toleranzkurve darstellen ● drei Kennpunkte: Minimum, Optimum, Maximum Lebewesen haben im Laufe der Evolution gegenüber verschiedenen Umweltfaktoren verschiedene Toleranzspektren entwickelt, die mit bestimmten Anpassungserscheinungen einhergehen ● Optimum: Bereich, innerhalb dessen die Art am besten gedeiht Pessimum: Bereich, innerhalb dessen die Art noch gedeihen (überleben), sich aber nicht mehr fortpflanzen kann Toleranzbereich: Bereich eines Umweltfaktors, in dem ein Lebewesen seine Lebensprozesse aufrechterhalten kann. ● ● ökologische Potenz: genetisch bedingte Fähigkeit zur Toleranz eines Umweltfaktors unter Freilandbedingungen (einschließlich Fortpflanzung ● physiologische Potenz: Genet. bedingte Fähigkeit zur Toleranz...

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eines Umweltfaktors unter ansonsten optimalen Voraussetzungen (Laborbedingungen) ökologische Valenz: tatsächliche abiotische Bedingungen im Freiland ● • je höher die Luftfeuchtigkeit, desto höher die Schlupfrate • Oft vergrößert die optimale Valenz eine Faktors die Potenz gegenüber eines anderen Faktors Baron Justus von Liebig (1803-1873) Minimum Abiotische Faktoren Bedeutung des Wassers Quellungsmittel - Lösungsmittel - Transportmittel - Thermoregulation über Verdunstung - Beteiligung am Stoffwechsel (Fotosynthese) Lebensraum - Fortpflanzung - Luft- und Bodenfeuchtigkeit Wirkungsgesetz der Umweltfaktoren • Stärkste Begrenzung -> Faktor, dessen Ausprägung am weitesten vom optimalem Wert abweicht -> limitierter Faktor Einfluss auf Lebewesen poikilohydre oder wechselfeuchte Pflanzen : Algen, Moose, Pilze und einige Farne -> keine Möglichkeit Wasseraufnahme und Wasserabgabe zu regulieren -> Aufnahme erfolgt über ganze Oberfläche durch Quellung -> bei Trockenheit findet Entquellung aller Zellen statt, sodass alle Stoffwechselprozesse zum Stillstand kommen -> erneute Wasseraufnahme = normale Stoffwechselprozesse homoiohydre oder eigenfeuchte Pflanzen -> konstanter Wassergehalt innerhalb gewisser Grenzen -> starke Abhängigkeit von einem ausreichenden Wasservorkommen an ihrem Standort - an sehr trockene Standorte angepasste Trockenpflanzen : Xerophyten -> nutzen Gewebe oder ganze Organe(Spross) zur Wasserspeicherung -> häufig reduzierte Blattflächen und Strukturen, die den Wasserverlauf senken Bsp.: verdickte Cuticula, tote Haare, in Blattfläche eingesenkte Stomata - an sehr feuchte Standorte angepasste Feuchtpflanzen : Hygrophyten -> Strukturen, die insgesamte Oberfläche vergrößert Bsp.: lebende Haare, aus Blattfläche herausgestülpte Stomata (Föderung Transpiration) Wasserplanzen, Hydrophyten -> keine Spaltöffnungen, nur bei an der Wasseroberfläche schwimmende Blätter auf der Blattoberseite Wasserpflanze (Hydrophyt): Zellen dünnwandig, ohne Kuticula, ohne Stomata wechselfeuchte poikilohydrisch Anpassung an Umweltfaktor Wasser Beispiele: Mesophyten (gemäßigt) Feuchtpflanze (Hygrophyt): Stomata oft vorgewölbt, große, oft dünne Blätter Beispiele: Pflanzen eigenfeuchte homoiohydrisch Xerophyten (Trocken-) Mesophyten (Mittelfeuchtpflanzen) periodisch trockene oder winterkalte Standorte weiche Blätter, Blattab- wurf in Trockenzeit, Spaltöffnungen an der Oberfläche der Blattun- terseite Beispiele: Hygrophyten (Feuchtluft-) Trockenpflanze (Xerophyt): kleine Zellen, transpirations- mindernde Einrich- tungen, eingesenkte Spaltöffnungen Beispiele: Hydrophyten (Wasser-) -> In den Abbildungen sind charakteristische Blattmerkmale der verschiedenen Gestaltstypen dargestellt. Xerophyten (Orleander, Kakteen) Kleine Zellen + kleinere Organe Eingesenkte Spaltöffnungen Feste Kutikula Blätter mit toten Haaren · gleicher Blattaufbau auf Anpassungserscheinungen bei Tieren Feuchtlufttiere benötigen keinen Verdunstungsschutz, nehmen Wasser über Körperoberfläche Vedunstungshemmende Eigenschaften Biotische Faktoren Intraspezifische Beziehung (innerartlich) Interspezifische Beziehung (zwischenartlich) Umweltfaktor Licht - einzige Energiequelle der Erde Stellt über Fotosynthese den wesentlichen Energieeintrag in Ökosystemen dar Verbandsform Schlafverbände Überwinterungsverbände Fraßgemeinschaften Hydrophyten (Springkraut ) Große Zellen Transpirationssteigernde Einrichtungen Zarte Kutikula Jagd Gesellschaften Wandergesellschaften Emporgehobene Spaltöffnungen + lebende Haare Fortpflanzungs-und Brutgesellschaft Kurze Beschreibung Artgenossen finden sich gemeinsam zur Ruhe zusammen Artgenossen überwintern gemeinsam Artgenossen einen Entwicklungsstadiums fressen gemeinsam Artgenossen jagen zusammen Artgenossen ziehen gemeinsam in Brut-oder Überwinterungsgebiete, wandern gemeinsam zur Nahrungssuche Artgenossen bewohnen gemeinsam ein Brutgebiet -> besserer Schutz der Jungen, Tierkindergärten Beispiele Fledermaus, Krähen, Stare Lurche, Fledermäuse, Kriechtiere Schmetterlings Raupen, Wanderheuschrecken Wölfe, Löwen, Pelikane, Hyänen Zugvögel, Antilopen, Wanderheuschrecken Verbandsform Populationsgröße (Individuenzahl) Tierstaat Familienverband Populationsökologie E Kurze Beschreibung höchst entwickelte Form eines Verbandes bei Tieren, besteht mehrere Jahre, gekennzeichnet durch Arbeitsteilung länger anhaltende Gemeinschaftsbeziehung mit enger persönlicher Verbindung und Rangordnung innerhalb der Gemeinschaft L2 Symbiose Mykorrhiza -> Übergang fakultativ -> obligat -> Zusammenwirken von Pilzhyphen und höheren Pflanzen, insbes. Orchideen L1 -> Vorteil der Pilze: erhalten Phloemsaft der Pflanzen -> Vorteil der Pflanzen: verbessert die Wasserversorgung der älteren Wurzeln (ohne Wurzelhaare!) und die Versorgung mit N- und P-Reserven des Bodens Beispiele Ameisen, Termiten, Bienen Flechten Symbiose aus Pilz und Alge -> Vorteil für den Pilz: genießt Assiprodukte der Alge -> Vorteil für die Alge: Versorgung mit Wasser und Mineralstoffen Paviane, Menschenaffen Zeit Interspezifische Beziehungen (zwischen verschiedenen Arten) E = exponentielles Wachstum L = logistische Wachstum K = : Kapazitätsgrenze L1 = Schwankungen um die Kapazitätsgrenze L2= Zusammenbruch der Population

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Xerophyten (Orleander, Kakteen) Kleine Zellen + kleinere Organe Eingesenkte Spaltöffnungen Feste Kutikula Blätter mit toten Haaren · gleicher Blattaufbau auf Anpassungserscheinungen bei Tieren Feuchtlufttiere benötigen keinen Verdunstungsschutz, nehmen Wasser über Körperoberfläche Vedunstungshemmende Eigenschaften Biotische Faktoren Intraspezifische Beziehung (innerartlich) Interspezifische Beziehung (zwischenartlich) Umweltfaktor Licht - einzige Energiequelle der Erde Stellt über Fotosynthese den wesentlichen Energieeintrag in Ökosystemen dar Verbandsform Schlafverbände Überwinterungsverbände Fraßgemeinschaften Hydrophyten (Springkraut ) Große Zellen Transpirationssteigernde Einrichtungen Zarte Kutikula Jagd Gesellschaften Wandergesellschaften Emporgehobene Spaltöffnungen + lebende Haare Fortpflanzungs-und Brutgesellschaft Kurze Beschreibung Artgenossen finden sich gemeinsam zur Ruhe zusammen Artgenossen überwintern gemeinsam Artgenossen einen Entwicklungsstadiums fressen gemeinsam Artgenossen jagen zusammen Artgenossen ziehen gemeinsam in Brut-oder Überwinterungsgebiete, wandern gemeinsam zur Nahrungssuche Artgenossen bewohnen gemeinsam ein Brutgebiet -> besserer Schutz der Jungen, Tierkindergärten Beispiele Fledermaus, Krähen, Stare Lurche, Fledermäuse, Kriechtiere Schmetterlings Raupen, Wanderheuschrecken Wölfe, Löwen, Pelikane, Hyänen Zugvögel, Antilopen, Wanderheuschrecken Verbandsform Populationsgröße (Individuenzahl) Tierstaat Familienverband Populationsökologie E Kurze Beschreibung höchst entwickelte Form eines Verbandes bei Tieren, besteht mehrere Jahre, gekennzeichnet durch Arbeitsteilung länger anhaltende Gemeinschaftsbeziehung mit enger persönlicher Verbindung und Rangordnung innerhalb der Gemeinschaft L2 Symbiose Mykorrhiza -> Übergang fakultativ -> obligat -> Zusammenwirken von Pilzhyphen und höheren Pflanzen, insbes. Orchideen L1 -> Vorteil der Pilze: erhalten Phloemsaft der Pflanzen -> Vorteil der Pflanzen: verbessert die Wasserversorgung der älteren Wurzeln (ohne Wurzelhaare!) und die Versorgung mit N- und P-Reserven des Bodens Beispiele Ameisen, Termiten, Bienen Flechten Symbiose aus Pilz und Alge -> Vorteil für den Pilz: genießt Assiprodukte der Alge -> Vorteil für die Alge: Versorgung mit Wasser und Mineralstoffen Paviane, Menschenaffen Zeit Interspezifische Beziehungen (zwischen verschiedenen Arten) E = exponentielles Wachstum L = logistische Wachstum K = : Kapazitätsgrenze L1 = Schwankungen um die Kapazitätsgrenze L2= Zusammenbruch der Population