Ökologie - Abi NRW (alle wichtigen Themen)

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auf Tiere Kältetod Homoiotherme Poikilotherme Intensität der Lebensvorgänge Kältetod Abiotische Umweltfaktoren Kältestarre Minimum Minimum Lebensbereich Aktives Leben Klimaregeln Gelten nur für homoiotherme Tiere! Bergmann'sche Regel (Größenregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart sind die Individuen aus kalten Gebieten durchschnittlich größer als solche aus warmen Gebieten. Begründung Wärmebildung ist abhängig vom Körpervolumen • Wärmeabstrahlung ist abhängig von der Körperoberfläche • Kleine Körper haben im Verhältnis zu ihrem Volumen eine größere Oberfläche und müssen bezogen auf ihr Eigengewicht mehr Nahrung aufnehmen, um ihre Körpertemperatur zu erhalten Hesse'sche Regel (Herzgewichtregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart haben die Individuen in kälteren Regionen ein größeres und schwereres Herz als nah verwandte Tiere in wärmeren Regionen Begründung • Ein großes Herz bewirkt eine Steigerung des Stoffwechsels und eine Beschleunigung des Blutumlaufs-> Anstieg der Körpertemperatur. Maximum Wärmestarre Hitzetod Maximum Wärmestafre Temperatur Hitzetod Allen'sche Regel (Proportionsregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart haben die Individuen in kälteren Gebieten kürzere bzw. kleinere Körperfortsätze als solche in wärmeren Gebieten Begründung ● Je geringer die Gesamtkörpermasse, umso höher der. Energieumsatz Temperaturregulierung erfolgt über Körperfortsätze (abstehende Ohren, Extremitäten) • Verhältnis von Volumen zu Oberfläche ● große bzw. lange Körperfortsätze haben eine große Oberfläche und damit eine starke wärmeabgebende Wirkung, während eine kleine Oberfläche Schutz vor Auskühlung bietet Gloger'sche Regel (Färbungsregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart sind die Individuen in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit dunkler gefärbt als nah verwandte Arten in trockeneren Regionen Begründung hohe Luftfeuchtigkeit begünstigt Bakterienwachstum • dunkler Farbstoff Eumelanin widerstandsfähiger gegenüber Bakterien. heller Farbstoff Phäomelanin bietet in trockenen Regionen bessere Tarnung 3 Homorothermie à Poikilothermie homoiotherm | gleichwarm | endotherm Körpertemperatur unabhängig von Umgebungstemperatur (relativ konstant) Wirbeltierklassen: Vögel, Säugetiere Körpertemperatur muss gegebenenfalls durch erhöhte Stoffwechselaktivität aufrechterhalten werden Vorteil: weiter Toleranzbereich (= eurypotent) -> Besiedlung unterschiedlichster Standorte möglich Nachteil: hoher Energieaufwand und hohe Nahrungszufuhr notwendig Wärmeregulierung durch Überlebensstratgien wirkungsvolle Thermoregulation Hund: hecheln -> nasse Zunge kühlt Blut • isolierende Körperbedeckung • wärmedämmendes Fettgewebe • leistungsfähiger Blutkreislauf zum Wärmetransport • Einrichtungen zur Wärmeabgabe- und Kühlung • präzise arbeitendes Regelungssystem • Kühlung durch Schwitzen, hecheln oder verstärkte Durchblutung Winterschlaf Kälte-/Hitzetod (größeres Präferendum, aber sofortiger Tod) poikilotherm | wechselwarm | ektotherm Körpertemperatur abhängig von Umgebungstemperatur alle Wirbellosen: Schnecken, Insekten, Muscheln, Pflanzen Wirbeltierklassen: Fische, Lurchen, Amphibien, Reptilien RGT-Regel & Stabilität der Enzyme bestimmen die Temperatur toleranzkurve Vorteil: energiesparend, da geringere Nahrungsaufnahme erforderlich Nachteil: enger Toleranzbereich (= stenopotent) -> Besiedlung extremer Standorte nur bedingt möglich Wärmeregulierung durch Überlebensstratgien thermoregulatorische Verhaltensweisen Reptilien: Hautverfärbung, Anheben des Körpers vom heißen Boden Ameisen: unterirdische Bauten Winterruhe Kälte-/Wärmestarre (aktives Leben endet, aber Tier stirbt nicht) 4 Licht Einfluss des Lichtes auf Tiere Abiotische Umweltfaktoren aktiviert Lebensrhythmus • Orientierung, z.B. Vögel/Fledermäuse -> Beginn des Ausfliegens verschiebt sich mit Sonnenstand, Singbeginn zur Reviermarkierung und Partnersuche • Saisondimorphismus -> Licht hat Einfluss auf Färbung und Gestalt, sodass sich Organismen zu unterschiedlichen Jahreszeiten verschieden entwickeln Schutz/Tarnung Wasser Einfluss des Wassers auf Tiere • Voraussetzung für aktives Leben notwendig für • Stoffwechselprozesse (Wasser kann gelöst und transportiert werden) • Osmoseregulation (Wasserhaushalt der Zelle, Zellinnendruck) Transport und Aufnahme wasserlöslicher Stoffe •Ausscheidungen von Reststoffen und giftigen Substanzen • Regulation der Körpertemperatur • Verdunstung schützt vor Überhitzung Transpiration (Absonderung von Schweiß durch die Haut) Minimum and Optimungesets Minimumgesetz (nach Liebig und Sprengel) Derjenige Umweltfaktor, der am meisten vom Optimum abweicht, limitiert die Überlebensfähigkeit des Lebewesens Optimumgesetz (nach Liebscher) Je näher sich die anderen Faktoren an optimalen Verhältnissen befinden, umso negativer sind die Auswirkungen des limitierenden Faktors Gilt vorrangig bei Pflanzen, da die Wechselbeziehungen bei Tieren komplexer sind UT 5 Tarnung und Warnung Tarnung - Schutztracht Bratische Unweltfaktoren. • Schutz vor Fressfeinden durch optisch wirkende Charakteristika (Farbe, Form, Bewegung) • erhöht Überlebenschance und Fortpflanzungsmöglichkeit wehrloser Tiere Beispiel: Schneehase Tarntracht • Anpassung an Natur im äußeren Erscheinungsbild • erhöhtes Tarnvermögen, z.B durch Farbwechsel Beispiel: Chamäleon Schrecktracht • auffällige Körperzeichnung als Schutzwirkung • soll ein wesentlich größeres Tier vortäuschen und den Räuber erschrecken • Beispiel: Schmetterling mit Augenflecken Mimese • Nachahmung der Gestalt, Farbe und Haltung eines Teils des Lebensraumes • Selektionsvorteil durch Nachahmungstracht • sind zu sehen, werden aber nicht als Beute identifiziert Zoomimese: Anpassung des Erscheinungsbildes an ein anderes Tier Pythomimese: Anpassung des Erscheinungsbildes an Pflanzen (z.B. wandelndes Blatt) Allomimese: Anpassung des Erscheinungsbildes an Gegenstände (z.B. Lithops (lebende Steine)) Warnung - Warntracht • Fressfeinde lernen aus ihren Erfahrungen, meiden mit bestimmten Charakteristika gekennzeichnete Beute • Beispiel: Wespe mit Schwarzgelbbänderung Mimikry • Wehrlose bzw. harmlose Arten als Nachahmer von Warntrachttieren (= Scheintracht) • werden automatisch gemieden, da sie giftige oder ungenießbare, wehrhafte Arten imitieren bates'sche Mimikry • Verteidigung und Schutz • Anpassung von wehrlosen Lebewesen an wehrhafte Lebewesen im Aussehen zur Abschreckung • Voraussetzung: Fressfeind muss zuvor mit wehrhaftem Tier zusammentreffen ● Beispiel: harmlose Wespenschwebfliege ahmt Wespe nach müller'sche Mimikry • Verteidigung und Schutz • Lebewesen ahmen die Eigenschaften einer ungenießbare Art nach, sodass sie keine Fressfeinde anlocken (Nachahmer und Vorbild wehrhaft) • Beispiel: Ameisenspringspinne merten'sche Mimikry Angriff und Schutz • Anpassung einer gefährlichen und einer ungefährlichem Art an eine mittelgefährliche Art • Vorteile: gefährliche Art kommt leichter an Beute, ungefährliche Art hat weniger Fressfeinde • Beispiel: Korallenotter peckham'sche Mimikry • Angriff • Anpassung an die Umwelt zum Anlocken von Beutetieren, potentiellen Paarungspartnern, anderen Nutzbringenden Nachahmung und Täuschung der Beute Beispiel: Seeteufel 6 Interspezifische Lebensgemeinschaften interspezifisch: Wechselbeziehungen zwischen Organismen einer Art intraspezifisch: Wechselbeziehungen zwischen mehreren Arten Symbiose (+1+) Lebensgemeinschaft zweier artfremder Individuen zum wechselseitigen Vorteil Parasitismus (+1-) Lebensgemeinschaft zweier artfremder Individuen, bei der der Parasit seinen Wirt zum eigenen, einseitigen Vorteil ausnutzt und ihm dabei schadet (i.d.R. nicht tötet) Karpose (+10) Lebensgemeinschaft zweier artfremder Individuen, bei der nur einer der Partner einen Vorteil zieht (Gegensatz Symbiose) ohne dem Anderen zu schaden (Gegensatz Parasitismus) Episitismus (+1-) Räuberische Lebensweise zur Nahrungsbeschaffung (Räuber-Beute-Beziehung) Parasitismus Parasit Lebewesen, das sich von anderen Lebewesen (Wirt) ernährt oder diese zu. Fortpflanzungszwecken befällt. Der Parasit kann den Wirt schädigen, indem er seine Organfunktionen beeinträchtigt, Zellen zerstört oder ihm wichtige Nährstoffe entzieht • mehr als 50% aller Lebewesen leben parasitär • Parasiten sind z.B. Bakterien, Pilze, Enzeller, Pflanzen, Tiere • alle Viren sind auf den Parasitismus angewiesen, da sie selbst keinen Stoffwechsel betreiben können • Parasiten haben spezielle Anpassungsmechanismen entwickelt, um sich gegenüber dem Wirt durchzusetzen (Organe, gefeierte Vermehrungsfähigkeit) • Übertragung kann sowohl aktiv als auch passiv erfolgen (Luft, Nahrungskette, fäkal-oral) Parasitoide Parasiten, die ihren Wirt schwächen und ihn nach ihrem Entwicklungszyklus abtöten (z.B. Insekten, die ihre Eier oder Larven in anderen Tieren ablegen) 7 Endoparasiten Leben im Körper des Wirts (extrazellulär: Zellenzwischenräume, Magen- Darm-Trakt, intrazellulär: Zellen) Zwischenwirt tierische Parasiten Dauer (Zooparasiten) Holoparasiten Hemiparasiten Leben vollkommen auf betreiben Photosynthese Kosten ihres Wirtes neben dem Parasitismus Nimmt frühe Entwicklungsform eines Parasiten auf (Parasiten im Jungstadium- Lavenform), ungeschlechtliche Vermehrung pflanzliche Parasiten heteroxen Parasitismus permanent (stationär) verbringen ganzes Leben in oder auf Wirt & zeigen eine hohe Wirtspezifität (Katzen-, Hunde- & Menschenflöhe) periodisch (temporär) leben nur in bestimmten Entwicklungsstadien parasitisch Ektoparasiten Leben auf der Wirtsoberfläche, ernähren sich von Blut und Gewebe (Zecke) Wirtswechsel Wirt Endwirt Hier wird Parasit geschlechtsreif aufgrund optimaler Entwicklungs- & Vermehrungsbedingungen Spezialisierung monoxen eine einzige Wirtsart oligoxen einige wenige Wirtsarten polyxen mehrere Wirtsarten homoxen Wirtswechsel finden statt Kein Wirtswechsel in (Zwischenwirt I -> der Entwicklungsphase Zwischenwirt II -> Endwirt) des Parasiten (Läuse) Größe Mikroparasiten sehr klein, häufig Krankheitserreger (Einzeller) & niedrige Pilze, zahlreiches Vorkommen Makroparasiten größer, Bandwürmer, Läuse & Zecken, Pflanzen, höhere Pilze, zählbar Fehlwirt keine weitere Entwicklung möglich, von ihm aus kann der Parasit nicht von einem Endwirt aufgenommen werden Abhängigkeit obligat physiologische Abhängigkeit vom Wirt Gelegenheitsparasit, freilebende Organismen, die nur gelegentlich parasitieren, Entwicklung ohne Parasitismus möglich fakultativ Krankheitsbild pathogen Parasiten, die Krankheitssymptome hervorrufen (Parasitose) apathogen Parasiten, die keine. Symptome einer Krankheit hervorrufen 8 бутвласс • Die Beteiligten einer Symbiose werden Symbionten genannt oder • Symbiont (kleinerer Partner) • Wirt (größerer Partner) • Symbiosen können zwischen artverschiedenen Tieren, artverschiedenen Pflanzen, Pflanzen und Tieren, Pflanzen und Bakterien auftreten • Viele Symbiosen beruhen auf Stoffwechselleistungsergänzungen oder den Ausgleich einseitiger Spezialisierungen • Beispiel: Flechten sind eine Symbiose von Pilzen und Algen Protokooperation Allianz fakultative Symbiose Symbionten leben unabhängig voneinander, profitieren aber von gelegentlichen Kooperationen primär zwischen Eukaryoten und Bakterien Endosymbiose Symbiont lebt in dem Wirt Abhängigkeit Eusymbiose obligate Symbiose Die Symbiose ist für mindestens einen Partner überlebensnotwendig und daher permanent räumliche Beziehung Symbiogenese Verschmelzung zweier oder mehrerer verschiedener Organismen zu einem neuen Organismus Endocytobiose Symbiont lebt in den Zellen des Wirtes Mutualismus Symbionten sind alleine überlebensfähig, ziehen aber Vorteile aus regelmäßigen Symbiosen Exosymbiose Symbionten treffen nur über ihre Oberfläche miteinander in Kontakt Kasnolution sekundär zwischen zwei Prokaryoten Ektosymbiose Symbionten sind körperlich voneinander getrennt Evolutionärer Prozess der stetigen, wechselseitigen Anpassung zweier stark interagierender Arten • Lebewesen beeinflussen die Entwicklung anderer Lebewesen, indem sie einen Selektionsdruck aufeinander ausüben (Wettbewerb) Fressfeinde: Entwicklung von Methoden des Beuteerwerbs und der Nahrungsaufnahme (Sinnesorgane, Fangorgane, Mundwerkzeuge, Verdauungssytsem) Beutetiere: Entwicklung von Abwehrstrategien (Flucht, Tarnung, Schwarmbildung, passiv (Stacheln), aktiv (Gegenwehr), Abwehrstoffe (Gifte)) Beispiel Parasitismus: Wirte entwickeln effizientere Abwehrstrategien gegen Parasiten. Als Reaktion darauf passen die Parasiten ihre Mechanismen an die Abwehrstrategien an. Als Konsequenz entwickelt die Wirte noch wirksamere Strategien usw. g Epictionna 2 Lotka-Volterra-Regeln (Vito Volterra, Alfred Lotka, 1920er Jahre) Regeln zur Prognose der Populationsdynamik zweier Arten, die in einer Räuber-Beute- Beziehung zueinander stehen. Periodische Populationsschwankungen Die Größen der Räuber- & Beutepopulation schwanken bei relativ konstanten Umweltbedingungen periodisch & phasenverzögert. Da die Beutetiere r- Strategen & die Räuber k-Strategen sind, folgt das Maxima der Räuberpopulation auf das Maxima der Beutepopulation. Konstante Mittelwerte Die durchschnittliche Größe der Populationen bleibt über einen längeren Zeitraum betrachtet weitestgehend konstant. Die Populationsdichte schwankt um einen festen Mittelwert, wobei der Mittelwert der Beutepopulation über dem der Räuberpopulation liegt. 3 Störung der Mittelwerte Werden beide Populationen für einen begrenzten Zeitraum auf die gleiche Populationsgröße dezimiert, erholt sich die Beutepopulation schneller als die Räuberpopulation. Denn Beutetiere sind oft kleiner als Räuber, haben kürzere Tragzeiten & im Durchschnitt mehr Nachkommen. Die Erhöhung der Beutedichte bewirkt eine Erhöhung der Räuberdichte. Anzahl der Beutetiere Ma Anzahl der Beutetiere Mittelwerte AAA Anzahl der Beutetiere Dezimierung pia Kritik in geschlossenen Systemen anwendbar (z. B. im Labor) • in Natur nur bedingt anwendbar • Räuber ernähren sich i.d.R. nicht ausschließlich von einer Beutetierart • Regeln beziehen sich ausschließlich auf die Beziehung zweier Arten zueinander • Ab- & Zuwanderung bleibt unberücksichtigt abiotische Faktoren werden nicht einbezogen • Geburten- & Sterberate sind nicht konstant Anzahl der Räuber Zeit Anzahl der Räuber Zeit Anzahl der Räuber Zeit 10 O r-Strategie Reproduktionsrate (Quantität) Ausbreitungstyp Biotope mit wechselhaften Bedingungen kurz kurz einmalig viele keine hoch (dichteunabhängig) schnell wechselhaft weit unterhalb Kapazität niedrig geschlechtlich und ungeschlechtlich klein Amphibien, Reptilien, Insekten, Bakterien, Parasiten hohe Vermehrungsrate geringe Überlebenschance, keine Brutpflege, kurze Generationsdauer Lebenszyklusstrategien Merkmal Fokus Typ Lebensraum Lebensdauer Zeit bis zur Geschlechtsreife Häufigkeit der Fortpflanzung Anzahl der Nachkommen Brutpflege Mortalitätsrate Entwicklung Umweltbedingungen Populationsgröße Konkurrenzfähigkeit Fortpflanzung Körpergröße Beispiele Vorteile Nachteile k-Stratege Kapazitätsgrenze (Qualität) Platzhaltertyp große und stabile Biotope lang lang mehrmals wenige ausgeprägt niedrig (dichteunabhängig) langsam konstant nahe der Kapazität hoch nur geschlechtlich groß Säugetiere: Wale, Elefanten, Menschen hohe Überlebenschancen, Brutpflege, lange Generationsdauer, gut angepasst an Kapazität niedrige Vermehrungsrate r- und k-Strategen werden im Verhältnis von zwei Arten zueinander gesehen Beispiel: Maus ist im Verhältnis zum Elefanten ein r-Stratege, im Verhältnis zu Bakterien aber ein k-Stratege '11 Okologische Nische. Ökologische Nische Die ökologische Nische ist die Gesamtheit aller abiotischen und biotischen Umweltfaktoren, die Lebewesen zum Leben brauchen Beispiele: Nahrung, Bruträume, Fangmethoden, Aktivitätszeiten Die ökologische Nische ist kein abgegrenzter Raum, sondern ein Beziehungsgefüge (vergleichbar mit Berufen). Ökologische Nischen werden nicht besetzt, sondern gebildet. Arten können also der wechselseitigen Konkurrenz nur deshalb ausweichen, weil sich ihre Lebensansprüche in mindestens einem Bereich unterscheiden. Einnischung Die ökologische Nische ist ein Charakteristikum jeder Art. Ihre Ausbildung wird als Einnischung bezeichnet. Für heute lebende Arten hat die Einnischung in der Vergangenheit stattgefunden (evolutionsbedingt) und dauert bis heute an. Die Populationen und Arten sind eingenischt und ökologisch voneinander getrennt. Stellenäquivalenz Die Stellenäquivalenz meint, dass verschiedene (meist nicht verwandte) Arten in geographisch weit voneinander getrennten Ökosystemen, eine ähnliche ökologische Nische bilden. Die betreffenden Arten können dann Konvergenz zeigen, d.h., sie besitzen eine mehr oder weniger starke Ähnlichkeit, obwohl sie sich unabhängig voneinander entwickelt haben. Konkurrengstrategien Konkurrenz Wettbewerb um biotische und abiotische Faktoren interspezifisch: zwischen Individuen verschiedener Arten intraspezifisch: zwischen Individuen derselben Art Arten stehen in Konkurrenz zueinander, wenn sie dieselbe ökologische Nische besetzen, da lebensnotwendige Ressourcen limitiert sind Konkurrenzausschussprinzip Arten, die dieselbe ökologische Nische im selben Lebensraum besetzen, können auf langfristige Sicht nicht koexistieren, ohne in direkter interspezifischer Konkurrenz zueinander zu stehen. Auf Dauer setzt sich die konkurrenzstärkere Art gegenüber der konkurrenzschwächeren Art durch und verdrängt sie. Konkurrenzvermeidung Arten mit sehr ähnlichen ökologischen Ansprüchen weichen in unterschiedliche ökologische Nischen aus und vermeiden somit die direkte Konkurrenz. Im Zuge der Evolution entwickelt sich die ausgewichene Art häufig weiter (andere Nahrung, veränderte Gewohnheiten, anderer Lebensraum) Kontrastbetonung Nah verwandte Arten können in einem Biotop koexistieren, indem kleine Unterschiede verstärkt werden (z.B. unterschiedliche Schnabellänge, Unterschiede in der Präferenz für Nahrung oder Nistplätze) Kooperation Zusammenschluss mehrerer Individuen oder Arten (Gegenteil Konkurrenz). Kooperierende Individuen haben eine höhere Lebenserwartung und demnach eine höherer biologische Fitness. Intensität der Kooperation: lockerer Zusammenschluss, Verbund, Tierstaat, Symbiose 12. Populations- dichte Kapazitätsgrenze (k) exponentielles Wachstum Initial- Expo- Verlang-statio- phase nential samme- näre phase Populationkologie Regulation der Populationsgröße dichteabhängige Faktoren = meist biotische Faktoren • intraspezifische Konkurrenz • Nahrung • Gedrängefaktor (sozialer Stress) • Revierbildung • interspezifische Konkurrenz • Räuber • Parasiten • Fressfeinde • ansteckende Krankheiten • Fortpflanzung rungs- Phase phase -> beeinflussen die Populationsgröße und sind von ihr abhängig logistisches Wachstum Zeit (ökologisches Gleichgewicht) Unendliches Populationswachstum aufgrund endlicher Ressourcen unrealistisch dichteunabhängige Faktoren = meist abiotische Faktoren • Klima • Licht • Temperatur • Wasser Luftfeuchtigkeit Mortalität (zunehmend) • Wind • Boden • nicht ansteckende Krankheiten • nichtspezifische Feinde Populationsdichte (steigend) -> beeinflussen die Populationsgröße, ohne selbst von ihr abhängig zu sein Stress (steigend) Natalität (abnehmend) Populationsdichte (sinkend) Stress (nachlassend) Allgemein gültig Totzeit Einflüsse, wie die gegenseitige Beeinflussung der Populationsgröße zeigen sich zeitlich verzögert. Beispiel: steigt die Populationsdichte, entsteht sozialer Stress. Stresssymptome prägen sich bei Tieren nur allmählich aus. Je mehr..., desto mehr... Je weniger..... desto mehr... Je mehr...,. desto weniger... Je weniger..., desto weniger... 13 Bedeutung im Ökosystemen • Destruenten bringen die lebensnotwendigen Bioelemente (Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor). in eine wiederverwertbare Form für Produzenten • im natürlichen Ökosystem sind Stoffmengen in Kreisläufen i.d.R. über sehr große Zeiträume hinweg nahezu im Gleichgewicht 1 2 im ökologischen Gleichgewicht Zentral: Assimilation und Dissimilation als gegenläufige, mit dem Sauerstoffkreislauf gekoppelte Prozesse 3 .4 Stoffreislaufe O Kohlenstoffkreislauf Atmosphärisches Kohlenstoffdioxid wird durch die Fotosynthese der Produzenten gebunden (Aufnahme durch Assimilation) Sauerstoff Photosyntheseprozess liefert Konsumenten Abfallprodukte werden durch Destruenten im Boden zersetzt und gelangen durch die Respiration wieder in die Atmosphäre Ration der Produzenten und Konsumenten, wodurch die selbe Menge an Kohlenstoffdioxid mittels Dissimilation freigesetzt wird mit fossilen Brennstoffen Unterschied: Biomasse wird unter Luftabschluss unvollständig mineralisiert und damit wird dem Kreislauf Kohlenstoffdioxid entzogen (Verstärkung des Treibhausgaseffektes) Kohlenstoff in der Atmosphäre (CO₂) 1 hotosynthese Atmung Atmung Atmung Produzenten) (Produzenten) (Konsumenten) (Baden) Diffusion Stickstoffkreislauf. Atmung Cwurzeln) Assimilation Produzenten CO₂ Nahrung (Tiere) 0₂ zerset- zung (Destru- enten) Konsumenten verbrennung ↑ fossile Brennstoffe tote organische Substanz Destruenten H₂0 ↓ anorganische Substanz Beständige Bewegung & Umwandlung von Stickstoff im Ökosystem • Erdatmosphäre besteht zu 78% aus elementarem Stickstoff (N2) •N2 besteht aus zwei stark aneinander gebundenen Stickstoffatomen, weshalb er kaum reaktiv ist und von den meisten Lebewesen nicht genutzt werden kann. • eine Verwertung des elementaren Stickstoffs ist von Pflanzen meist nur in Form von Ammonium oder Nitrat & von Tieren nur anorganisch möglich. • Wichtige Faktoren, die den Kreislauf beeinflussen: Mineralisierungsleistung der Mikroorganismen, Temperatur, Bodenfeuchtigkeit, Nährstoffangebot, pH-Wert, Luft- & Wasserhaushalt des Bodens 14. 1a biotische Stickstofffixierung, biotische Stickstoff-fixierende Bakterien Stickstoff- fixierung abiotische Produzenten symbiontische Knöllchenbakterien Denitrifikation Ammonifikation 1a oder Nitrifikation 2 1 3 16 Stickstoffkreislauf N₂ Bioelement Ammonifikation Konsumenten Stickstoffe, u.a. in Proteinen, Aminosäuren & Nukleinsäuren Destruenten Mikroorganismen wie Pilze, aerobe & anaerobe Bakterien Stickstoffe, u.a. in Proteinen, Aminosäuren & Nukleinsäuren Ammonium NH₂+ Produzenten Assimilation 3 Denitrifikation nitrifizierende Bakterien NO 3 Nitrat 2 NO ₂ Nitrifikation Nitrit denitrifizierende Bakterien nitrifizierende Bakterien N₂O4 (N₂04 Stickstoffoxide Stickstoffoxide 16 abiotische Stickstofffixierung Stickstoff-fixierende, frei oder symbiontisch lebende Bakterien (Knöllchenbakterien) nehmen den elementaren Stickstoff aus der Atmosphäre auf und wandeln ihn in Ammonium um. Durch Sonneneinstrahlung oder Blitzschläge wird der atmosphärische Stickstoff zu Ammonium, Ammoniak oder Stickoxiden & anschließend zu Nitrat umgesetzt. Diese Verbindungen gelangen in Form von saurem Regen in den Stickstoffkreislauf. Nitrifizierende Bakterien verwerten Ammonium unter aeroben Bedingungen zunächst zu Nitrit & dann zu Nitrat. Das Nitrat wird von Pflanzen assimiliert & u.a. zum Wachstum genutzt. Denitrifizierende Bakterien verwenden den Sauerstoff aus dem Nitrit oder Nitrat und setzen dabei unter anaeroben Bedingungen Stickstoff oder Lachgas in die Atmosphäre frei. Tiere ernähren sich von den Pflanzen mit den lebenswichtigen Proteinen. Ihre Ausscheidungen, wie auch abgestorbene Pflanzen und Tiere, enthalten stickstoffhaltige Verbindungen. Diese werden von Destruenten im Boden wieder zu Ammoniak oder Ammonium aufgeschlossen. 15 Ökosystem = Ein Ökosystem ist eine Lebensgemeinschaft von Lebewesen (Biozönose) in einem bestimmten Lebensraum (Biotop) und besteht demnach aus abiotischen und biotischen Elementen Beispiele • aquatische Ökosysteme: Meere, Flüsse, Seen, Meeresküsten, Wattenmeer, Pfützen usw. • terrestrische Ökosysteme: Wald, Wüste, Park, Tundra usw. Okasysten Merkmale • Ökosysteme sind offen (Energiefluss und Stoffkreisläufe) ● Ökosysteme sind dynamisch (durch anthropogene Einflüsse veränderbar, zur Selbstregulation befähigt) Ökosysteme sind komplex (stetige Wechselwirkungen biotischer und abiotischer Umweltfaktoren) • Sukzession: schrittweise, natürliche Rückkehr von Lebewesen eines zuvor geschädigten Ökosystems Pflanzen oder Algen produzieren 2.8. aus anorganischen Stoffen mil Hilfe des Sonnenlichtes organische Stoffe Anorganische Stoffe Produzenten Destruenten sterben ab & bilden tote org. Materie Produzenten sterben ab, bilden tote org. Materie Tote Organische Mateně Destruenten Stoffwechselprodukte der Konsumenten & deren Kaper bilden nach dem Tod tote org Materie Primär konsumenten sekundärkonsumenten Mineralisierer Saprovore *** Endkonsument Saprovore (Saprophage) verstoffwechseln die tote org. Materie & scheiden verkleinerte tote org. Materie aus, die von Mineralisierern (= Reduzenten) in anorganische Stoffe umgewandelt werden Destruenten werden teilweise von Konsumenten gefressen =Organismen,die sich von totem organischen Material ernähren (u.a. Pilze) konsumenten fressen Produzenten oder deren Produkte Sekundarkonsumenten fressen Primärkonsumenten Der Endikonsument bildet das Ende der Nahrungskette Павриндовезлевиngen Nahrungsnetz Wirkungsgefüge aus mehreren Nahrungsketten • Da sich nur wenige Tiere ausschließlich von einer Pflanzen- oder Tierart ernähren und kaum ein Lebewesen nur von einer einzigen Art bedroht wird, sind die Nahrungsketten im Ökosystem zu komplexen Nahrungsnetzen verknüpft Nahrungskette Puzzleteil des Nahrungsnetzes Abbildung der Nahrungsbeziehungen in einem Ökosystem nach Trophieebenen gegliedert heterotrophe Organismen Lebewesen, die auf die Aufnahme von Nährstoffen von außen angewiesen autotrophe Organismen Lebewesen, die Nährstoffe (wie Zucker) selbst herstellen können (Photosynthese) 16 · Nahrungspyramide Trophieebenen Gruppierungen der Lebewesen in bestimmte Positionen innerhalb der Nahrungskette • von einer Trophiestufe zur nächsten nehmen Produktivität, Biomasse und Individuenzahl ab, während die Körpergröße der Konsumenten durchschnittlich zunimmt • Gliederung gelingt oft nicht widerspruchsfrei, da viele Lebewesen ihre Nahrung nicht nur aus einer Stufe beziehen Nahrungspyramide Darstellungsform der Nahrungsverhältnisse (innerhalb eines Ökosystems) Biomasse Gesamtmenge der durch Lebewesen anfallenden organischen Substanz in einem bestimmten Lebensraum (See, Wald) • Phytomasse: Biomasse der Pflanzen. • Zoomasse: Biomasse der Tiere Respiration aerobe oder anaerobe Zellatmung Assimilation Aufbau körpereigene organische Substanz aus körperfremder Substanz Dissimilation Abbau körpereigener organischer Substanz bei gleichzeitiger Energiefreisetzung (Atmung, Gärung) II. ||| IV Tertiärkonsumenten (Carnivoren) Fleischfresser End- konsument (Omnivoren) Raubtiere Sekundärkonsumenten (Gemischköstler) Primärkonsumenten (Herbivoren) Pflanzenfresser Bruttoprimärproduktion Gesamtmenge der von den Produzenten neu gebildeten organischen Substanz (Photosynthese) Produzenten (Pflanzen) 0.1% Produzenten i.d.R. Pflanzen, die mittels Chemo- oder Photosynthese aus anorganischer Substanz Biomasse aufbauen (= organische Verbindungen) Energieverlust durch Respiration/Dissimilation ● • Wachstum, Reproduktion • Ausscheidung • Wärme auf jeder Tophiebene 1% Primärproduktion begrenzt die Zahl der Trophiestufen als Nahrungsbasis Gesamtmenge der 10% 100% Nettoprimärproduktion Destruenten i.d.R. Bakterien und Pilze, die Detritus (= tote organische Substanzen wie Ausscheidungen) wieder zu anorganischen Verbindungen (CO2, H2O, Mineralstoffe, Ammonium) erschließen -> Produktion neuer Biomasse eingehen. Destruenten beziehen ihre Nahrung aus. allen Trophieebenen Lichteinfall den Produzenten neu gebildeten organischen Substanz abzüglich des durch die Respiration von ihnen selbst verbrauchen Anteils Konsumenten i.d.R. Tiere, die sich von körperfremder organischer Substanz ernähren, es in körpereigene organische Substanz umwandeln (zur Entwicklung, Wachstum) und nach Entnahme der Nährstoffe in Form von toter Substanz wieder ausscheiden 17 Energiefluss Energiefluss Gerichtete Energieweitergabe innerhalb der Nahrungsketten bzw. der Nahrungsnetze innerhalb eines Ökosystems Energieweitergabe von Trophieebene zu Trophieebene stellt eine Einbahnstraße dar -> Ökosysteme sind auf Energieinput von außen angewiesen 1 Umwandlung der Strahlungsenergie in chemische Energie durch Produzenten 2 Energieweitergabe von Trophieebene zu Trophieebene 10%-Regel • bei jedem Übergang treten erhebliche Verluste an verwertbarer Energie auf • 90% der Energie wird nicht an die nächste Ebene weitergegeben, sondern geht bei der Respiration, Wärmeabgabe und der Abgabe organischer Abfallstoffe verloren (siehe Energiepyramide) Energieumwandlung Energie kann weder erzeugt noch verbraucht, sondern nur in andere Energieformen umgewandelt werden Lichtenergie Energiepyramide • Energiegehalt verringert sich von Stufe zu Stufe durchschnittlich um den Faktor 10 (10%-Regel). • Großteil der Produktion fließt in die Detritus-Nahrungskette (mehr als 1/3) Wärme 58 Erheblicher Energieanteil wird zu Wärmeenergie und geht damit für Lebewesen verloren 0,15 Tertiärkonsumenten 0,2 0,5 Sekundärkonsumenten 9 1,5 100 Produzenten 7 Primärkonsumenten 16 42 0,3 26 Destruenten 31 18 Anbau in Monokulturen zur Gewinnsteigerung begünstigt die Vermehrung von Schädlingen Schädling Organismus, der Kulturen schädigt bzw. Erträge verringert Schädlingsbekämpfung ·Schädlingsbekämpfung Maßnahmen zur Dezimierung der Schädlingspopulation (gezielte, anthropogene Einflüsse), Früherkennung, vorbeugende Maßnahmen Biologische Schädlingsbekämpfung Einbringung bestimmter Lebewesen • natürliche Fressfeinde Viren, Bakterien • Räuber, Parasiten (im Idealfall Spezialisten) Vorteil hohe Wirksamkeit, keine Belastung von Mensch und Umwelt durch chemische Substanzen Nachteil Unkontrollierbarkeit (Schaden des Ökosystems) Biotechnische Schädlingsbekämpfung Nachahmung biologischer Prozesse natürliche Duftstoffe • Fallen (mit Lockstoffen wie Pheromon) Vorteil keine Belastung von Mensch und Umwelt durch chemische Substanzen Nachteil meist geringe Wirksamkeit Klassische Schädlingsbekämpfung Einbringung mechanischer Barrieren • Fallen, Netze, Zäune, Lemmingen Methoden biologischer Landwirtschaft Mischkulturen, Fruchtwechsel, Bodenpflege, längere Brachezeiten Vorteil keine Belastung von Mensch und Umwelt durch chemische Substanzen Nachteil hoher Arbeits- und Kostenaufwand Chemische Schädlingsbekämpfung Einsatz chemischer Substanzen (= Pestizide) Herbizide (wirken gegen Unkräuter) • Fungizide (wirken gegen Pilze) • Insektizide (wirken gegen Insekten) Vorteil effektiv Nachteil unberechenbar (Belastung von Boden und Nahrungskette, mögliche Schädlingsresistenz) Physikalische Schädlingsbekämpfung Einsatz physikalischer Reize • Kälte, Hitze, Schall, mechanische Einwirkung Vorteil keine Belastung von Mensch und Umwelt durch chemische Substanzen Nachteil kostenintensiv Gentechnische Schädlingsbekämpfung Einsatz gentechnischer Mittel • Optimierung der Pflanzen durch Veränderung bestimmter Eigenschaften • Züchtung resistenter Sorten Vorteil sehr spezifische Wirksamkeit Nachteil Ausbildung von Schälingsresistenzen Integrierte Schädlingsbekämpfung Kombination mehrerer Bekämpfungsmethoden biologische Maßnahmen zielgerichteter, sparsamer Einsatz chemischer Substanzen Vorteil Optimiert Kosten, Nutzen und Risiken ausgewählter Verfahren Nachteil relativ unerforscht 19 Grundlagen • zentraler Stoffwechselvorgang auf der Erde - schafft Voraussetzung für das Leben • Form der autotrophen Assimilation • aus energiearmen anorganischen Stoffen werden energiereiche organische Stoffe • Photosyntheseleistung ist abhängig von der Lichtmenge, der Kohlenstoffdioxidkonzentration und Temperatur Chlorophyll Thylakoid Licht (Photon) Thylakoidmembran Stroma äußere Membran Photosynthess Bruttogleichung der Photosynthese 6 CO2 + 6 H2O -> C6H1206 + 6 02 Kohlenstoffdioxid + Wasser -> Glucose + Sauerstoff innere Membran Lichtreaktion H20 Wasser Chloroplast (Pflanzenzelle) Lichtreaktion 02 Sauerstoff Ziel: Umwandlung der Lichtenergie in chemische Energie Ort: Thylakoidmembran der Chloroplasten Endprodukte: NADPH+H+ und ATP Nebenprodukt: Sauerstoff ATP ADP NADPH NADP+ CO2 Kohlenstoffdioxid Calvin-Zyklus C6H6012 Glucose Calvin-Zyklus Ziel: Umwandlung von CO2 in das energierreiche Kohlenhydrat Glucose (C6H1206) Ort: Stroma der Chloroplasten. Vorraussetzung: Endprodukte der lichtabhängigen Reaktion Endprodukte: Glucose, NADPH+ und ADP Photosysteme • Membranproteine in der Thylakoidmembran, die aus einem Reaktionszentrum und Antennenkomplexen aufgebaut sind • Antennenkomplexe: umgeben das Reaktionszentrum und bestehen aus Pigmentmolekülen (Chlorophyll a und b, Carotinoide) ● Pigmente absorbieren Licht unterschiedlicher Wellenlängen • Funktion: Sammlung der Lichtenergie und Weiterleitung an das Reaktionszentrum • Reaktionszentrum: zentrale Reaktion der Fotosynthese, absorbierte Energie wird auf Chlorophyll-a- Molekül übertragen, welches ein Elektron abspaltet 20 Schattenblatt Merkmal Beispiele Blattguerachnitt Lebensraum Cuticula obere Epidermis größere Blattoberfläche, dünner -> geringere Lichtintensität Wasserbedarf Anpassungen Palisadengewebe reduziertes Palisadengewebe (weniger Chloroplasten) -> geringe Photosyntheserate Ort der Photosynthese Leitbündel weniger Spaltöff gen CO₂-Fixierung Schwammgewebe Schattenblatt und Sonnenblatt Ablauf der CO₂- Fixierung Vorteile untere Epidermis Cuticula Stomata Temperaturoptimum 15-25°C C3-Pflanzen Alle Mesophyten Photosynthess C4 Pflanzen Zuckerrohr, Hirse, Mais 30-45°C tropische Standorte gemäßigtes Klima 450-950ml Chloroplasten (Schwamm- und Palisadengewebe) Während des Calvin- Zyklus keine räumliche oder zeitliche Trennung Fotosynthese unter gemäßigten Temperatur- und Lichtverhältnissen effizienter Cuticula Sonnenblatt 230-250ml geringer CO₂-Gehalt - effektiv bei viel Licht und Wärme Epidermis Palisaden- gewebe Schwamm- gewebe Leitbündel Bündelscheidenzellen, Mesophyllzellen Vorfixierung von CO₂ (Energieverbrauch erhöht CO₂- Konzentration) räumliche Trennung Fotosynthese bei fast geschlossenen Spaltöffnungen möglich Spaltöffnungen Regulierung des Stomata wasserabweisend, Transpirationsschutz mechanischer Schutz höchste Fotosyntheserate (enthält 80% der kleinere Blattoberfläche, dicker -> hohe Lichtintensität Chloroplaste) Gasaustausch mehrschichtiges Palisadengewebe (viele Chloroplasten) -> hohe Fotosyntheserate. viele Spaltöffn en CAM-Pflanzen Kakteen, Aloe Sukkulente Leitung von Wasser, Mineralsalzen und Fotosyntheseprodukten Gasaustausches und Transpiration 35°C sehr heiße und trockene Regionen 50-55ml CO₂ nicht permanent verfügbar - Spaltöffnungen tagsüber geschlossen Wasserspeicherorgane Chloroplasten (Schwamm- und Palisadengewebe) Vorfixierung von CO₂ (Energieverbrauch erhöht CO₂- Konzentration) zeitliche Trennung Fotosynthese kann auch bei Wassermangel stattfinden 27 Anregung des Chlorophylls a (P680) im Fotosystem II durch Lichtenergie Übertragung zweier abgegebener Elektronen auf den primären Elektronenakzeptor -> Elektronenlücke im Fotosystem. II 2H+ + 1/2 02 Licht H20 primärer Akzeptor 2e- 2e- P680 Lichtabhängige Reaktion Photosystem II Nutzung der in der Elektronentransportkette freigesetzten Energie durch Redoxsysteme, die H+ aus dem Stroma in den Thylakoidinnenraum pumpen. (Protonengradient) Zum Ausgleich des Konzentrationsunterschiedes diffundieren die Protonen durch das Kanalprotein ATP-Synthase vom Innenraum in das Stroma -> Fotophosphorylierung = Nutzung der freiwerdenden Energie für die Herstellung von ATP aus ADP + P -> Entstehung des Endproduktes ATP Fotolyse des Wassers (= Spaltung eines H20 in 2 H+, 1/2 02 und 2 e-) Pq -> Schließung der Elektronenlücke Elektronentransportkette Cytochrom komplex Pc Elektronenfluss liefert Energie für Synthese von M ATP primärer Akzeptor 2e- P700 Photosystem I Anregung des Chlorophylls a (P700) im Fotosystem I durch Lichtenergie -> Übertragung zweier abgespaltener Elektronen auf ein Redoxsystem der weiteren Elektronentransportkette Schließung der Elektronenlücke im Fotosystem I durch die transportierten Elektronen der ersten Elektronentransportkette Elektronen durchlaufen unter Energieabgabe eine Elektronentransportkette und wird über mehrere Redoxsysteme zum Fotosystem I transportiert 3 Fd NADP+- Reduktase 2e- Licht NADP+ + 2H+ NADPH + H+ Reduktion von NADP+ unter Aufnahme von 2e- und 2H+ zu NADPH durch das Enzym NADP- Reduktase -> Entstehung des Endproduktes NADPH + H+ 22 6 ATP 6. Zyklus kann erneut ablaufen (Produkte NADP+ und ADP für Lichtreaktion verfügbar) 6 ADP 5 Die übrigen 10 Moleküle des C3-Körpers 3- Phosphoglycerinaldehyd regenerieren den ursprünglichen Akzeptor von CO2 Dabei entstehen 6 · Calvin-Zyklus Moleküle Ribulose-1,5- bisphosphat unter Verbrauch von 6 ATP Kahlenstoff fixierung Regeneration des CO2- Akzeptare 6 CO2 4 Calvin - Zyklus 2 G3P Glucose 2 Moleküle 3- Phosphoglycerinaldehyd verlassen den Zyklus zur Synthese von Glucose Sie verbinden sich zu Fructose-1,6-bisphosphat (C6- Körper), welcher zu Glucose umgewandelt wird (anaboler oder kataboler Stoffwechsel) 1 12 P₁ Enzymkomplex RuBisCO katalysiert die Reaktion der 6 CO2 mit 6 Ribulose-1,5- bisphosphat (C5-Körper) Reduktion und Glucose Synthese 12 ATP 12 ADP. 12 NADPH Reaktionsprodukte: 6 instabile C6-Körper, welche direkt in 12 3- Phosphoglycerinsäure (C3-Körper) zerfallen 1-2 NADP+12H+ 2 3 Redoxreaktion: 12 Moleküle 3-Phosphoglycerinsäure werden mithilfe von 12 ATP aktiviert und durch 12 NADPH + H+ zu 12 Molekülen 3-Phosphoglycerinaldehyd (C3-Körper) reduziert 23 Archäobiota Archäozoen (gebietsfremde Tierarten) Archäophyten (gebietsfremde Pflanzenarten) Archäomyceten (gebietsfremde Pilzarten) vor 1492 eingebrachte und seitdem etablierte Arten gebietsfremde Arten durch anthropogenen Einfluss beabsichtigt oder unbeabsichtigt eingebrachte Arten oder unter Beteiligung gebietsfremder Arten evolutionär entstandene Arten Mensch und Okosysteme Flora und Fauna alle Tier-, Pflanzen- und Pilzarten in einem Gebiet ● Neobiota Neozoen (gebietsfremde Tierarten) Neophyten (gebietsfremde Pflanzenarten) Neomzyeten (gebietsfremde Pilze) nach 1492 (Entdeckung Amerikas) eingebrachte Arten oder nicht vor 1492 etablierte Arten unbeständige Arten nur gelegentlich und zerstreut auftretende Arten verursachen bisher nicht invasiv Arten, die keine unerwünschten Auswirkungen potenziell invasiv Arten, die möglicherweise • Mensch wirkt als einer der einflussreichsten Ökofaktoren unerwünschte Auswirkungen verursachen etablierte Arten über mehrere Generationen sich ohne Einflussnahme des Menschen vermehrende Arten • Unterscheidung: Mensch als Einzelwesen, Menschheit in ihrer Gesamtheit • agierende oder reagierende Rolle einheimische Arten von Natur aus/ohne anthropogene Einflüsse vorkommende oder eingewanderte Arten bzw. aus einheimischen Arten evolutionär entstandene Arten Eingriffe des Menschen in die Umwelt Störung des natürlichen biologischen Gleichgewichts (zum Beispiel durch Einführung fremder und dadurch ausgelöster Verdrängung heimischer Tierarten) • Umweltverschmutzungen (CO2 Ausstoß) • Landschaftsumgestaltung (Waldrodung) Aussterben von Tierarten (Wilderei) • Ausbeutung natürlicher Ressourcen (Sand, Kies, Gestein) • Verstärkung des Treibhausgaseffektes (Atomkraftwerke) invasiv Arten, die unerwünschte Auswirkungen verursachen Mögliche Ansätze • verantwortungsvoller Umgang mit natürlichen/begrenzten Ressourcen • Nutzung regenerativer Energiequellen • Kauf von saisonal und regional produzierten Lebensmittel • Engagement in Natur- und Umweltorganisationen • Wiederverwendung der Rohstoffe • Verzicht auf umweltbelastenden Luxus • Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel • reduzierter Fleischkonsum • Gebrauch von recyclingfähigen und recycelten Produkten • Mülltrennung 24 abiotischer Umweltfaktor aerob Allen'sche Regel Allianz Allomimese Ammonifikation anaerob anorganisch anthropogen apathogen Art Assimilation Atmosphäre autotroph Autökologie bates'sche Mimikry Bergmann'sche Regel Bioakkumulation Biodiversität Bioelement biologische Schäd.bek. Biomasse Biosphäre biotechnische Schäd.bek biotischer Umweltfaktor Biotop Biozönose Bruttoprimärproduktion Calvin-Zyklus chemische Schäd.bek. Cuticula Glossar Einflüsse der unbelebten Natur mit Sauerstoff Homoiotherme Tierarten in warmen Gebieten sind größer als nah verwandte in kalten Gebieten Form einer symbiontischen Beziehung, die nicht überlebensnotwendig ist Anpassung des Erscheinungsbildes an unbelebte Gegenstände der Natur Bildung von Ammonium aus organischen Stickstoffverbindungen durch Bakterien und Pilze ohne Sauerstoff zum unbelebten Teil der Natur gehörend menschliche Einflussnahme nicht krankheitserregend Eine Gemeinschaft von Individuen, die sich potenziell untereinander fortpflanzen und fortpflanzungsfähige Nachkommen bilden können (reproduktiv isoliert) Umwandlung körperfremder, organischer Substanz in körpereigene Substanz Lufthülle der Erde Fähigkeit, alle lebensnotwendigen Stoffe aus Wasser, Kohlendioxid und Salzen selbst aufzubauen (Aufnahme anorganischer Stoffe) Betrachtet Wechselwirkungen zwischen einer Art und ihrer Umwelt aquatische Ökosysteme Ökosysteme mit Wasser Nachachmung auffäliger Signale Innerhalb einer homoiothermen Tierart sind die Individuen von Populationen aus kalten Gebieten größer als in den warmen Aufnahme eines Stoffes aus der Umwelt und die Anreicherung in einem Organismus Artenvielfalt Chemisches Element, dasam Aufbau von Lebewesen beteiligt ist Bewusste Einbringung von Lebewesen zur Dezimierung der Schädlingspopulation Organische Substanz, die weitestgehend von Pflanzen erzeugt und dann zur Gewinnung von Energie verwendet wird Gesamtheit aller mit Lebewesen besiedelten Schichten der Erde Nachahmung biologischer Prozesse (natürliche Duftstoffe) zur Schädlingsbekämpfung Einflüsse der belebten Natur Lebensraum Lebensgemeinschaft aller Tiere und Pflanzen Gesamtmenge der hergestellten organischen Substanz (bei der Photosynthese) Teilprozess der Photosynthese, bei dem Kohlenstoffdioxid zu Glucose reduziert und assimiliert wird Einsatz chemischer Substanzen (= Pestizide) zur Schädlingsbekämpfung Stabilisiert die Epidermis (Schutz vor Wasserverlust) 25 Denitrifikation Destruenten Detritus dichteabhängiger Faktor dichteunabhängiger Faktor Dissimilation Einnischung Ektoparasit Ektosymbiose ektotherm Endoparasit endotherm Energiefluss Energiepyramide Endocytobiose Endosymbiose Endwirt Epidermis Episitismus eurypotent eurytherm euryök Exosymbiose exponentielles Wachstum fakultativ Fehlwirt Fluktuationen fossile Brennstoffe Gedrängefaktor Generalist Glossar Umwandlung des im Nitrat (NO3-) gebundenen Stickstoffs zu molekularem Stickstoff (N2) Lebewesen (Banterien und Pilze), die Biomasse abbauen und Mineralstoffe bereitstellen Noch nicht humifizierte tote organische Substanz beeinflusst die Populationsdichte und ist von ihr abhängig beeinflusst die Populationsdichte, ohne selbst von ihr abhängig zu sein Abbau körpereigener Substanz unter Energiegewinnung Evolutionärer Prozess der Spezialisierung einer bestimmten Art auf eine ökologische Nische Parasit, der auf der Wirtsoberfläche lebt Symbiose, bei welcher der Symbiont sich außerhalb des Wirtsorganismus befindet Tiere, deren Körpertemperatur vollständig von der Umwelttemperatur abhängig ist Lebewesen, das parasitär im Innern ihres Wirtes lebt Tiere, die ihre Körpertemperatur selbst regulieren können Prozess der Weitergabe chemischer Energie innerhalb der Nahrungskette Darstellung der Energiegehalte in den Trophiestufen Form der Endosymbiose, bei der ein einzelliger. Symbiont innerhalb einer Zelle eines meist mehrzelligen Partners. lebt Symbiose, bei welcher der Symbiont sich innerhalb des Wirtsorganismus befindet Wirt, in dem bestimmte Parasiten geschlechtsreif werden Schützende Hülle der Pflanze Räuberische Lebensweise (siehe Räuber-Beute-Beziehung) Art, die einen weiten Toleranzbereich gegenüber einem Umweltfaktor aufweist Bezeichnung für Lebewesen, die große Temperaturschwankungen ertragen können Art, die einen weiten Toleranzbereich gegenüber mehreren Umweltfaktoren aufweist Symbionten, die nur über ihre Oberfläche miteinander in Kontakt treten Wachstum einer Population mit konstanter Vermehrungsrate (nach Gesetzmäßigkeiten der Exponential funktion) nicht überlebensnotwendige Bindung (Parasitismus, Symbiose) Wirtsorganismus, in welchem die Entwicklung (Parasiten) unmöglich ist Starke Schwankungen (z. B. der Individuenzahl von Populationen) Brennstoffe, die sich aus Abbauprodukten von toten Pflanzen und Tieren entwickelt haben Sozialer Stress von Lebewesen, da bei steigender Populationsdichte der individuelle Lebensraum ständig abnimmt Individuen einer Art, deren Ansprüche an ihre Umwelt eine geringe Spezialisierung zeigen 26 gentechnische Schä.bek. Gloger'sche Regel Herbivore Hemiparasiten Hemisphäre Hesse'sche Regel heterotroph heteroxen Holoparasiten homoiotherm homoxen Hydrosphäre Individuum integrierte Schä.bek. interspezifisch intraspezifisch invasive Art Kapazitätsgrenze Kardinalpunkt Karpose klassische Schä.bek. Koevolution Koexistenz Kohlenstoffkreislauf. Konkurrenz Konkurrenzausschluss- prinzip Glossar Gezielter Einsatz der Gentechnologie zur Dezimierung der Schädlingspopulation (resistente Arten). Homoiotherme Arten bestitzen in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit, eine dunklere Pigmentierung als nah verwandte Arten in Gebieten mit geringer Luftfeuchtigkeit Pflanzenfresser Pflanzliche Parasiten, die neben dem Parasitismus Photosynthese betreiben Erdhalbkugel, Erdoberfläche Hemiotherme Tierarten in kühlen Regionen haben ein höheres Herzgewicht als nah verwandte Tierarten in warmen Regionen Organismen, die in ihrer Ernährung auf organische Stoffe angewiesen und somit von anderen Lebewesen abhängig sind Parasiten, die in ihrem Lebenszyklus mehrere Wirtsarten parasitär besiedeln Pflanzliche Parasiten, die ausschließlich heterotroph von der Körpersubstanz der Wirtspflanze leben Lebewesen, deren Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur relativ konstant bleibt (gleichwarme Tiere) Parasiten, die in ihrem Lebenszyklus nur eine Wirtsart parasitär besiedeln Wasserhülle der Erde. Das einzelne Lebewesen in seiner Besonderheit Kombination mehrerer Methoden zur Schädlingsbekämpfung (biologische und chemische) zwischen Individuen verschiedener Arten zwischen Individuen derselben Art Art, die unerwünschte Auswirkungen verursacht Maximales biologische Fassungsvermögen eines Lebensraumes für eine tragbare Zahl an Individuen oder die Größe der Biozönose eines Biotops Charakteristische Punkte innerhalb der Optimumskurve Lebensgemeinschaft artverschiedener Tiere, bei der eine Art einen Nutzen hat, die andere jedoch nicht geschädigt wird Einbringung mechanischer Barrieren und Methoden biologischer Landwirtschaft (Fallen, Frucht folge) zur Schädlingsbekämpfung Evolutionärer Prozess der wechselseitigen Anpassung zweier stark interagierender Art Überleben zweier miteinander interagierender Arten im gleichen Lebensraum Zyklus der chemischen Umwandlung und dem Austausch kohlenstoffhaltiger Verbindungen zwischen den Erdsphären Lebewesen, welche die gleiche begrenzte Ressource nutzen und sich dadurch wechselseitig beeinträchtigen, stehen zueinander in Konkurrenz Arten mit derselben ökologischen Nische können auf langfristige Sicht nicht koexistieren. Auf Dauer setzt sich die konkurrenzstärkere Art gegenüber der konkurrenzschwächeren Art durch und verdrängt sie 27 Konkurrenzvermeidung Konsument Kontrast betonung Kooperation k-Stratege Lebewesen Leitbündel lichtabhängige Reaktion. logistisches Wachstum Lotka-Volterra-Regeln limitierender Faktor Lithosphäre Makroparasiten Maximum merten'sche Mimikry monoxen Mortalität Mikroparasiten Mimese Mimikry Mineralisierer. Minimum Minimumfaktor Glossar Arten mit sehr ähnlichen ökologischen Ansprüchen weichen in unterschiedliche ökologische Nischen aus und vermeiden somit die direkte Konkurrenz Lebewesen, das Biomasse aus organischem Material aufbaut Nah verwandte Arten können in einem Biotop koexistieren, indem kleine Unterschiede verstärkt werden (z. B. unterschiedliche Schnabellänge, Unterschiede in der Präferenz für Nahrung oder Nistplätze) Zusammenschluss mehrerer Individuen oder Arten (Gegenteil Konkurrenz). Kooperierende Individuen haben eine höhere Lebenserwartung und demnach eine höherer biologische Fitness Individuen, die sich bei der Fortpflanzungsstrategie an der Kapazitätsgrenze K des Lebensraums orientieren und nur wenige Nachkommen haben (aber eine hohe Überlebenschance) Zum Leben fähige Einheit, das die Kriterien des Lebendigen erfüllt (Bewegung, Stoffwechsel, Wachstum, Reizbarkeit, Fortpflanzung, Zellen, Evolution) Bestandteil einer Pflanze zur Leitung von Wasser, Mineralsalzen und Photosyntheseprodukten Teilreaktion der Photosynthese bei welcher Lichtenergie verwendet wird um ATP und NADPH herzustellen Darstellung des Populationswachstums unter natürlichen Bedingungen mit begrenzten Ressourcen Regeln zur Prognose der Populationsdynamik zweier Arten, die in einer Räuber-Beute-Beziehung zueinander stehen Umweltfaktoren, welche die Individuendichte von Populationen begrenzen oder regulieren Erdkruste und der oberste Teil des Erdmantels Tierische Klein- und Kleinstlebewesen, die parasitär leben Obere Grenze des Toleranzbereiches, bis zu dem die Organismen ihre Lebensprozesse noch aufrechterhalten können Nachahmung einer mäßig gefährlichen Art durch eine gefährliche und eine ungefährliche Art Parasit, der für seine Entwicklung nur einen Wirt braucht Sterberate sehr kleine Parasiten (meist Einzeller wie Krankheitserreger, Pilze) Tarntracht, bei der ein Lebewesen in Gestalt, Farbe und Haltung einen Teil seines Lebensraumes annimmt Warntracht, bei der ein Lebewesen das Aussehen, die Geräusche oder den Geruch anderer Lebewesen nachahmt. .i.d.R. Bakterien und Pilze, die tote organische Substanz in deren anorganische Bestandteile. (Kohlendioxid, Mineralstoffe) zerlegen Untere Grenze des Toleranzbereiches, bis zu dem die Organismen ihre Lebensprozesse noch aufrechterhalten können Limitierender Faktor, an dem das Wachstum von Lebewesen gemessen wird 28 Minimumgesetz Mutualismus müller'sche Mimiky Nachhaltigkeit Nahrungskette Nahrungsnetz Nahrungspyramide Natalität Neobiota Neomyzeten Neophyten Neozoen Nettoprimärproduktion Nitrifikation obligat Omnivore Optimum Optimumgesetz Optimumskurve organisch Organismus Oszillationen Palisadengewebe. Parasit Parasitismus Glossar Der Umweltfaktor, der am meisten von dem Optimum entfernt ist. (Minimumfaktor/limitierender Faktor) bestimmt am meisten über die. Überlebensfähigkeit, Wachstum und Entwicklung eines Lebewesens (meist Pflanzen) Form der Symbiose, bei der die Symbionten alleine überlebensfähig sind, aber Vorteile aus regelmäßigen Symbiosen ziehen Lebewesen ahmen die Eigenschaften einer ungenießbare Art nach, sodass sie keine Fressfeinde anlocken Fähigkeit eines Ökosystems, trotz Nutzung der Ressourcen in der Leistung nicht zu erschöpfen Puzzleteil eines Nahrungsnetzes (Beziehungen zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten) System aus mehreren miteinander verbundenen Nahrungsketten Darstellung der Nahrungsbeziehungen (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) Geburtenrate Gebietsfremde Pflanzen-, Pilz- und Tierarten, die sich in einer Region außerhalb ihres bisherigen Areals und von diesem durch Barrieren getrennt ausbreiten gebietsfremde Pilzarten gebietsfremde Pflanzenarten gebietsfremde Tierarten Gesamtmenge der hergestellten organischen Substanz (bei der Photosynthese) abzüglich der dabei von den Produzenten durch Zellatmung selbst verbrauchten Energie Biologische Umwandlung von Ammonium- und Nitritoxidation zu Nitrat überlebensnotwendige (parasitäre/symbiontische Lebensgemeinschaft) Allesfresser Wert eines Umweltfaktors, in dem die Lebensprozesse eines Organismus I am besten ablaufen Die Produktivität nimmt bei Unter- wie Überschreiten eines optimalen Nährstoffangebots ab (vorwiegend bei Pflanzen) Darstellung der Überlebensfähigkeit, Wachstumsrate o.Ä. eines Organismus in Abhängigkeit eines bestimmten Umweltfaktors wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit zum belebten Teil der Natur gehörend Lebewesen, das durch das Zusammenspiel seiner Organe bzw. Organellen Lebenserscheinungen wie Ernährung, Wachstum, Fortpflanzung und Reizbarkeit zeigt Regelmäßige Schwankungen (z. B. der Individuenzahl von Populationen) Bestandteil einer Pflanze mit der höchsten Photosyntheserate. Lebewesen (i.d.R. Bakterien, Viren, Pilze) die andere Lebewesen parasitär befallen und für ihre eigene Entwicklung ausnutzen bzw. schädigen Interspezifische Beziehung zwischen zwei Arten, bei der der Parasit einen Wirt zum eigenen Vorteil ausbeutet und ihm schadet, ihn i.d.R. aber nicht tötet 29 Parasitoide pathogen peckham'sche Mimikry Pedosphäre periodische Parasiten permanente Parasiten Pessimum Photosynthese Photosystem physikalische Schä.bek.. physiologische Potentz Phytomasse poikilotherm Population Populationsdynamik Populationswachstum Populationsökologie polyxen Probiose Produzent Protokooperation. Prädator Präferendum Pythomimese Respriration Glossar Parasiten, die ihren Wirt nach abgeschlossenem Entwicklungszykkus töten. krankheitserregend Nachahmung von speziellen Signalen (visuellen, akustischen, olfaktorischen und ethologisch) eines nichträuberischen Tieres, eines potentiellen Paarungspartners oder eines Beutetieres durch Räuber oder Parasiten (aggressive Mimikry) Bodenhülle der Erde Parasiten, die nur zeitweise/temporär/gelegentlich parasitär leben Parasiten, die während ihres gesamten Lebenszyklus auf den Befall anderer Organismen angewiesen sind, um überleben zu können Bereich nahe dem Minimum oder Maximum einer Organismenart, in dem die Lebensbedingungen am schlechtesten Stoffwechselvorgang, den Pflanzen und einige Bakterien nutzen, um mithilfe von Licht, Wasser und Kohlendioxid Glucose und Sauerstoff herzustellen Ansammlung von Proteinen und Pigment-Molekülen in der Thylakoid- Membran von Cyanobakterien und Chloroplasten, die bei der Lichtreaktion Lichtenergie in chemische Energie umwandeln Einsatz physikalischer Reize (Kälte, Hitze) zur Schädlingsbekämpfung Maximaler Toleranzbereich, in dem die Organismen in einer konkurrenzfreien Umgebung existieren können von Pflanzen hergestellte Biomasse Lebewesen, deren Körpertemperatur nahezu vollständig abhängig von der Umgebungstemperatur ist (wechselwarm Tiere) Eine Gruppe von Individuen derselben Art, die in demselben geografisches Gebiet leben, sich untereinander fortpflanzen können und über mehrere Generationen genetisch verbunden sind Veränderung der Population (Schwankungen der Individuenzahl) Zunahme der Individuenzahl in einer Population, abhängig von inneren Faktoren (Natalität, Mortalität, Einwanderung) und Faktoren der äußeren Umwelt Wissenschaft, die das Wachstum und die Interaktionen bzw. Wechselbeziehung von Individuen innerhalb einer Population bzw. von Populationen untereinander betrachtet Spezialisierung eines Parasiten auf mehrere Wirtsarten Interspezifische Beziehung zweier Organismen, bei der einer der beiden Partner einen Vorteil aus dem Zusammenleben zieht, ohne dem anderen zu schaden oder zu nutzen Organismus (meist Pflanzen), der energiereiche organische Substanzen aus energiearmen anorganischen Substanzen herstellt Lockerste Form einer Symbiose (unverbindlich) Organismus, der sich von anderen, noch lebenden Organismen oder Teilen von diesen ernährt (siehe Räuber-Beute-Beziehung). Bereich eines bestimmten Umweltfaktors, der für die Lebensvorgänge bestimmter Organismen besonders geeignet ist Anpassung des Erscheinungsbildes von Lebewesen an Pflanzen Zellatmung 30 RGT-Regel r-Stratege Saprovore Schattenblatt Schrecktracht Schwammgewebe Schädlingsbekämpfung Selektionsdruck Sonnenblatt Spezialist Stellenäquivalenz stenopotent stenotherm stenök Stickstofffixierung Stickstoffkreislauf Stoffkreislauf Stomata Sukzession Symbiogenese Symbiont Symbiose Synökologie Glossar (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel) Temperaturerhöhung von 10 Kelvin oder 10 °C die besagt, dass sich bei einer Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt Individuen, die sich bei der Fortpflanzungsstrategie an der Reproduktionsrate orientieren und demnach viele Nachkommen haben (aber eine geringe Überlebenschance) Organismen, die sich von totem organischen Material (Detritus) ernähren Pflanzen oder deren Organe, die an eine geringe Lichtintensität angepasst sind Nachahmung eines wesentlich gefährlicheren Tieres zur Erschreckung des Räubers Bestandteil einer Pflanze, welcher für den Gasaustausch zuständig ist Maßnahmen zur Dezimierung der Schädlingspopulation (gezielte, anthropogene Einflüsse) Einwirkung eines Selektionsfaktors auf eine Population. Selektionsfaktoren sind Umweltfaktoren, die einen Einfluss auf das Überleben einer Population haben Pflanzen oder deren Organe, die an eine hohe Lichtintensität angepasst sind Bezeichnung für Organismen, die im Gegensatz zu Generalisten an eine besondere Ausprägung von Umweltfaktoren, ein beschränktes Nahrungsspektrum (Nahrungsspezialisten) bzw. eine bestimmte Beute angepasst sind Liegt vor, wenn zwei Organismenarten in verschiedenen - geographisch getrennten - Ökosystemen die gleiche ökologische Nische einnehmen, ohne miteinander verwandt zu sein (äquivalente ökologische Nischen) Art, die einen geringen Toleranzbereich gegenüber einem Umweltfaktor aufweist Lebewesen, die nur geringe Temperaturschwankungen ertragen können Art, die einen geringen Toleranzbereich gegenüber mehreren Umweltfaktoren aufweist Umwandlung des atmosphärischen Stickstoffs zu bioverfügbaren Verbindungen (von Pflanzen und Tieren verwertbar) Zyklus der stetigen Wanderung und biogeochemische Umsetzung des Bioelementes Stickstoff Alle Prozesse der Produzenten, Konsumenten und Destruenten, die den Auf-, Um- und Abbau von Stoffen einschließen, z. B. Fotosynthese, Atmung und Gärung Spaltöffnungen zur Regulierung des Gasaustausches/Transpiration Natürliche Rückkehr der typischen Lebewesen des Biotops in ein zuvor zerstörtes Ökosystem Verschmelzung von zwei oder mehreren verschiedenen Organismen in einem einzigen neuen Organismus Kleinerer Partner der Symbiose Lebensgemeinschaft artverschiedener Organismen zum wechselseitigen Vorteil Lehre der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten 31 Tarntracht terrestrische Ökosysteme Toleranzbereich Totzeit Tragfähigkeit Trophieebene Umwelt Warntracht Wechselwirkung Wirt Zoomasse Zoomimese Zooparasit Zwischenwirt Ökologie ökologische Nische Glossar Ökosystem Äußere Merkmale von Lebewesen, die eine täuschende Nachahmung von anderen Lebewesen oder Gegenständen bewirken Ökosysteme der festen Landoberfläche Spanne eines Umweltfaktors zwischen Minimum und Maximum (Bereich, in dem die Lebensprozesse auf Dauer aufrechterhalten werden können) Phänomen: Einflüsse - wie die gegenseitige Beeinflussung der Populationsgröße - zeigen sich zeitlich verzögert Maximale Zahl an Organismen, Arten oder Populationen, die in einem Lebensraum existieren können, ohne diese nachhaltig zu schädigen Gruppierungen der Lebewesen in Positionen innerhalb der Nahrungskette Gesamtheit aller Faktoren, die auf ein Lebewesen einwirken und für sein Leben bedeutsam sind Von Lebewesen auf andere Lebewesen ausgehende Signale über ihre eigene Gefährlichkeit Gegenseitige Beeinflussung zweier (oder mehrerer) Elemente Organismus, der einen als artfremden Organismus mit Ressourcen versorgt von Tieren stammende Biomasse Anpassung des Erscheinungsbildes von Lebewesen an ein anderes Tier. Parasit, welcher Tiere befällt Lebewesen, das von Parasiten in einem bestimmten Entwicklungsstadium befallen wird Lehre der Wechselbeziehungen zwischen den Lebewesen untereinander und zwischen ihnen und den auf sie einwirkenden biotischen und abiotischen Faktoren Gesamtheit der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, die ein Lebewesen zum Überleben braucht ökologische Potenz ökologisches Gleichgewicht Ausgeglichenes Abhängigkeits- und Beziehungsgefüge in einem Ökosystem zwischen Produzenten, Konsumenten und Destruenten sowie den abiotischen Faktoren Lebensgemeinschaft von Lebewesen (Biozönose) in einem bestimmten Lebensraum (Biotop) Toleranzbereich, in dem ein Organismus in einem natürlichen Umweltbereich leben kann 32 Leitfaden Diagrammbeachreibung Grundprinzip Diagramme werden von außen nach innen beschrieben. Thema äußerer Aufbau innere Darstellung Entwicklung Vergleiche Fazit • In dem Diagramm wird die (Beschriftung der y-Achse) in Abhängigkeit von (Beschriftung der x- Achse) dargestellt Das Diagramm zeigt • Dem Diagramm ist zu entnehmen Auf der x-Achse ist in (Einheit) angegeben • Die y-Achse zeigt ... in (Einheit) • Die Entwicklung von ... wird in Form einer ... (Kurve) angegeben • Die Legende gibt Auskunft über • Die gestrichelte/schwarze/... Kurve verdeutlicht Einteilung des Diagramms in logische Abschnitte: • steigt, gestiegen, angestiegen, erhöht, gesteigert, verdoppelt, verdreifacht • fällt, gefallen, gesunken, verringert, vermindert, abgenommen, um die Hälfte, ein Drittel • höher, geringer, stark, schwach, steil, flach, schwankend, kontinuierlich, konstant, gleichmäßig • linear, proportional, exponentiell in dem Zeitraum von ... bis ..., in den Jahren.... Besonderheiten: Auffällig ist...., tendenziell ..., markante Punkte sind • Verglichen mit • Im Gegensatz zu ● Gegenüber... steigt die Zahl der Während ... um ... gesunken gestiegen ist, ist ... um • Tendenzen aufzeigen • Die Entwicklung in dem Diagramm zeigt deutlich • In Bezug auf den betrachteten Zeitraum kann geschlossen werden • Abschließend ist feststellbar 33 Operator ableiten analysieren angeben anwenden auswerten begründen benennen berechnen/ imm beschreiben beurteilen bewerten darstellen deuten diskutieren dokumentieren durchführen entwickeln erklären erläutern ermitteln erörtern Hypothese ent- wickeln / Hypo- these aufstellen interpretieren nennen protokollieren prüfen / überprüfen skizzieren Stellung nehmen untersuchen vergleichen zeichnen · Biologie - Operatoren Definition auf der Grundlage wesentlicher Merkmale sachgerechte Schlüsse ziehen wichtige Aussagen, Daten, Merkmale, Eigenschaften oder Sachverhalte auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen einen bekannten Sachverhalt, ein Modell oder eine bekannte Methode auf etwas Neues beziehen Daten, Einzelergebnisse oder andere Elemente in einen Zusammenhang stellen und ggf. zu einer Gesamtaussage zusammenführen Sachverhalte auf Regeln und Gesetzmäßigkeiten bzw. auf kausale Beziehungen von Ursache und Wirkung zurückführen Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge fachsprachlich richtig bezeichnen Werte oder Größen mittels Gleichungen berechnen Strukturen, Sachverhalte oder Zusammenhänge strukturiert unter Verwendung der Fachsprache wiedergeben. zu einem Sachverhalt ein selbstständiges Urteil unter Verwendung von Fachwissen und Fachmethoden formulieren und begründen Sachverhalte bzw. Methoden an Wertekategorien oder an ausgewiesenen bzw. bekannten Beurteilungskriterien messen Sachverhalte, Zusammenhänge, Methoden etc. unter Verwendung einer korrekten Fachsprache und fachüblicher Darstellungsweisen strukturiert wiedergeben fachspezifische Zusammenhänge im Hinblick auf eine gegebene Fragestellung be- gründet herausstellen Argumente und Beispiele zu einer Aussage oder These einander gegenüberstellen und abwägen Daten und Beobachtungen aus Experimenten / Untersuchungen unter Verwendung fachspezifischer Darstellungsformen festhalten eine vorgegebene oder eigene Experimentieranleitung umsetzen bzw. zielgerichte- te Messungen und Änderungen vornehmen zu einem Sachverhalt oder einer Problemstellung eine Fragestellung, ein Modell oder ein Experiment entwerfen oder modifizieren einen Sachverhalt mit Hilfe eigener Kenntnisse in einen Zusammenhang einordnen sowie ihn nachvollziehbar und verständlich machen einen Sachverhalt veranschaulichend darstellen und durch zusätzliche Informatio- nen verständlich machen einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und leiten und das Ergebnis formulieren Argumente und Beispiele zu einer Aussage oder These einander gegenüberstellen und abwägen begründete Vermutung auf der Grundlage von Beobachtungen, Untersuchungen, Experimenten oder Aussagen formulieren fachspezifische Zusammenhänge im Hinblick auf eine gegebene Fragestellung be- gründet herausstellen Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen Beobachtungen oder die Durchführung von Experimenten detailgenau zeichnerisch einwandfrei bzw. fachsprachlich richtig wiedergeben Sachverhalte oder Aussagen an Fakten und Gesetzmäßigkeiten messen und even- tuelle Widersprüche aufdecken Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduziert übersicht- lich grafisch darstellen zu einem Sachverhalt, der an sich nicht eindeutig ist, nach kritischer Prüfung und sorgfältiger Abwägung ein begründetes Urteil abgeben wichtige Aussagen, Daten, Merkmale, Eigenschaften oder Sachverhalte auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten; „untersuchen" beinhaltet ggf. zusätzliche praktische Anteile Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und herausstellen eine möglichst exakte grafische Darstellung beobachtbarer oder gegebener Struk- turen anfertigen und beschriften zusammenfassen Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduziert sprachlich darstellen abi.nrw AFB- Bandbreite II-III, ggf. I II, ggf. III HI || II-III, ggf. I II-III, ggf. I 1-II HI HI 11-111 II-III I-III 11-111 11-111 HII ||-||| III |--III |--III II-III, ggf. I 11-111 ||-||| 11-111 1-11 I 11-111 |--II ||-||| II, ggf. III 1-11 IHI 1-11 34