Lotka-Volterra-Regeln und ökologische Anpassungen
Dieser Abschnitt behandelt die Lotka-Volterra-Regeln, die die Räuber-Beute-Beziehung beschreiben, sowie wichtige ökologische Anpassungsregeln.
Die Lotka-Volterra-Regeln, entwickelt 1925/26, beschreiben die Dynamik zwischen Räuber- und Beutepopulationen:
- Erste Lotka-Volterra-Regel:
Quote: "Die Individuenzahl von Räuber und Beute schwanken auch bei konstanten Bedingungen periodisch, dabei sind die Maxima der Populationsgrößen phasenweise verschoben."
- Zweite Lotka-Volterra-Regel:
Quote: "Bei unveränderten Umweltbedingungen bleiben die Mittelwerte der Populationsdichten von Räuber und Beute über längere Zeit konstant."
- Dritte Lotka-Volterra-Regel:
Quote: "Nach einer gleich starken Verminderung von Räuber und Beute, nimmt die Individuenzahl der Beute schneller wieder zu als die des Räubers."
Highlight: Die dritte Regel ist besonders nützlich für die Landwirtschaft und den Einsatz von Pestiziden, da sie erklärt, warum sich Schädlinge nach einer Bekämpfung oft schneller erholen als ihre natürlichen Feinde.
Es ist wichtig zu beachten, dass das Lotka-Volterra-Modell nur bedingt auf reale Ökosysteme übertragbar ist, da es von vereinfachten Annahmen ausgeht:
- Der Räuber ernährt sich nur von einer Beuteart
- Die Beute findet stets genügend Nahrung
- Eine Erhöhung der Populationsdichte der Beute führt zu keiner dichteabhängigen Einschränkung durch die Umwelt
Neben den Lotka-Volterra-Regeln werden zwei wichtige ökologische Anpassungsregeln vorgestellt:
- Allen'sche Regel:
Definition: "Bei verwandten Säugetierarten sind die Körperanhängsel in kalten Gebieten relativ kürzer ausgebildet als in wärmeren Gebieten."
Diese Regel erklärt sich durch die Thermoregulation bei homoiothermen (gleichwarmen) Lebewesen. In wärmeren Gebieten ermöglichen größere Körperoberflächen eine bessere Wärmeabgabe, während in kälteren Gebieten kleinere Oberflächen die Wärmespeicherung begünstigen.
- Bergmann'sche Regel:
Definition: "Bei verwandten Säugetierarten ist die Körpergröße von Individuen in kalten Gebieten größer als die der Individuen in wärmeren Gebieten."
Diese Regel basiert auf dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen bei Tieren unterschiedlicher Größe. Größere Tiere haben ein kleineres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, was die Wärmespeicherung in kalten Gebieten begünstigt. Kleinere Tiere haben hingegen ein größeres Oberflächen-Volumen-Verhältnis, was eine bessere Wärmeabgabe in warmen Gebieten ermöglicht.
Highlight: Mit steigender Größe wächst das Volumen in der dritten Potenz, während die Oberfläche nur in der zweiten Potenz zunimmt. Dies erklärt die unterschiedlichen Thermoregulationsstrategien bei Tieren verschiedener Größe.
Es ist wichtig zu beachten, dass sowohl die Allen'sche als auch die Bergmann'sche Regel Ausnahmen haben können, die durch spezifische Anpassungen oder ökologische Faktoren bedingt sind.
