Ökologie. Biotop, Biozönose. Abiotische Umweltfaktoren Biotische Umweltfaktoren Ökologische Nische

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Lieselotte Baum
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1 Ökologie Biotop, Biozönose Abiotische Umweltfaktoren Biotische Umweltfaktoren Ökologische Nische

2 Was ist Ökologie? Die Ökologie erforscht die Beziehungen der Lebewesen untereinander und mit ihrer unbelebten (abiotischen) Umwelt. Was ist eine Biozönose? Eine Biozönose ist eine Gemeinschaft Organismen verschiedener Arten in einem abgrenzbaren Lebensraum (Biotop) bzw. Standort. Biozönose und Biotop bilden zusammen das Ökosystem. 2

3 Biosphäre Ökosystem Gemeinschaft Population: Bsp: nur Bären Mehrere interagierende Populationen, die in der gleichen Umwelt leben. Organismus: Bsp: nur 1 Individuum

4 Was ist Umwelt? Sie besteht aus zwei Faktoren: Biotische Faktoren: alles was lebt Abiotische Faktoren: alles was nicht lebt (Temperatur,Licht, Wasser und Wind). 4

5 Abiotische Umweltfaktoren Das Licht Fortpflanzungszeiten Tierwanderungen Umstellung zu Winterschlaf Endogene (innere) Uhr (Licht + Hormone) Lichtsinnesorgane

6 Licht und Pflanzen Fototropismus Lichtkeimer (Bsp. Basilikum, Roggen, Thymian) Dunkelkeimer (Bsp. Weizen, Mais)

7 Temperatur Die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel) Eine Temperaturerhöhung um 10 Grad steigert die Reaktionsgeschwindigkeit der biochemischen Reaktionen in einer Zelle um das 2- bis 3fache. Gilt für Temperaturbereich zwischen 0 C - 40 C!

8 RGT-Regel Temperatur höher als 40 C Problem: Denaturierung der Proteine Temperatur tiefer als 0 C Problem: Wasser kann innerhalb der Zelle gefrieren und es bilden sich Eis-Kristalle. Beispiele: Stoffwechselreaktionen im Körper, Entwicklung von Organismen

9 Regelung der Körpertemperatur Gleichwarme Tiere homoiotherm Wechselwarme Tiere poikilotherm konstante Körpertemperatur keine konstante Körpertemperatur Körpertemperatur wird automatisch reguliert Körpertemperatur entspricht ungefähr der Umgebungstemperatur Vögel, Säugetiere Fische, Amphibien, Reptilien, Insekten

10 Homoiotherme Tiere und der Ökofaktor Temperatur Regel von Bergmann Größenregel Die Bergmannsche Regel beschreibt die Beobachtung, dass bei homoiothermen die Individuen einer Art in den kälteren Arealen ihres Verbreitungsgebietes größer sind als in den wärmeren.

11 Regel von Bergmann Größenregel Mit veränderter Größe ändert sich das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen des Körpers. Bei einer Vergrößerung des Körpers nimmt die Oberfläche weniger stark zu als das Volumen, da die Oberfläche nur quadratisch wächst, das Volumen dagegen kubisch (Oberfläche [cm²] / Volumen [cm³]). Da der Körper seine Wärme über seine Oberfläche abgibt, nimmt mit verringerter relativer Körperoberfläche der Wärmeverlust ab, d. h. mit zunehmender Größe verringert sich der relative Wärmeverlust. Die Bergmannsche Regel wird vor allem bei Tieren mit großer geographischer Verbreitung wie Braunbär, Wildschwein oder Pinguinen beobachtet, deren Individuen mit zunehmender geographischer Breite (d. h. in Polrichtung) größer werden.

12 Regel von Allen Proportionsregel Die Allen`sche Regel besagt, dass bei homoiothermen Organismen, die relative Länge der Körperanhänge (Extremitäten, Schwänze, Ohren) in kalten Klimazonen geringer ist als bei verwandten Arten und Unterarten in wärmeren Gebieten.

13 Regel von Allen Proportionsregel Der biologische Grund für diesen Zusammenhang liegt darin, dass alle Extremitäten eine Vergrößerung der Körperoberfläche bewirken, und da homoiotherme Tiere ihre Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur konstant halten, ist es in kälteren Gebieten vorteilhaft, eine möglichst geringe Körperoberfläche zu besitzen. In wärmeren Gebieten sind umgekehrt auffällig große Körperanhänge zu beobachten, wodurch die Kühlung des Körpers verbessert wird.

14 Poikilotherme Tiere und der Ökofaktor Temperatur Insekten müssen sich aufwärmen poikiolotherm Flügelschlag und/oder Muskelzittern wärmt auf.

15 Eine Kreuzotter, eine von zwei Giftschlangenarten in der Schweiz, sonnt sich bei Engelberg auf einem Stein ganz in der Nähe eines Wanderweges.

16 Die Kältestarre oder Winterstarre, ist ein Zustand, in den wechselwarme (poikilotherme) Tiere verfallen, wenn die Temperatur unter das tolerierte Minimum fällt.

17 Ökologischer Toleranzbereich einer Art im Bezug auf einen Umweltfaktor Minimum und Maximum der abiotischen Umweltfaktoren setzen einem Lebewesen zwar Grenzen im Bezug auf seine Existenz, doch innerhalb dieser Grenzen wird sein Leben entscheidend von anderen Lebewesen beeinflusst

Ektoparasiten (Aussen) Endoparasiten (Innen) Stirbt nicht sofort Entwickelt

18 Biotische Umweltfaktoren Parasitismus + / - Parasit + Wirt - Bezieht Nahrung vom Wirt ohne diesen sofort zu töten Wirtspezifisch Wirtsabhängig Ektoparasiten (Aussen) Endoparasiten (Innen) Stirbt nicht sofort Entwickelt Abwehrmechanismen Wachstum, Fortpflanzung und Lebensdauer werden negativ beeinflusst

19 Symbiose + / + Ektosymbiose (körperlich getrennt) Bsp. Bestäubung: Kolibri und Hibiskusblüte Honigbiene und Margarite Endosymbiose (Körperkontakt) Bsp. Flechten = Pilze + Algen Pilz liefert der Alge Wasser und Mineralstoffe Alge liefert Kohlenhydrate Symbiose erlaubt Leben an schwierigen Standpunkten

20 Kommensalismus + / neutral Kommensale + Profitiert vom Wirt und ist oft von ihm abhängig Ernährt sich von überflüssiger Nahrung des Wirts Wirt neutral Überlässt Nahrung oder Lebensraum an einen artfremden Organismus Hat dadurch keine negativen Folgen

- Fallensteller - Jäger - Sammler Abwehrmechanismen: - Flucht

21 Räuber-Beute-Beziehung + / - Räuber + Beute - Techniken zu Beuteerwerb und Nahrungsaufnahme: - Filtrierer - Weidegänger - Fallensteller - Jäger - Sammler Abwehrmechanismen: - Flucht - Tarnung - Schwarmbildung - Stacheln - Frassgifte - Abwehrdüfte

22 Ökologische Nische Bezeichnet den Bereich der Umweltfaktoren einer Art, in der diese Art überleben kann. Es gibt limitierende Faktoren (abiotische oder biotische). Was würde geschehen, wenn zwei Arten den gleichen Ort besetzen möchten?

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24 Zwei typische Prüfungsbeispiele:

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KW 19 und 20 Anpassung ans Klima (vgl. 22.7) Allen sche Regel (Proportionsregel): Bei gleichwarmen (homoiothermen) Tieren ist die relative Länge der Körperanhänge (Ohren, Schwänze, Gliedmaßen usw.) in