Ökologie
–> diejenige Teildisziplin der Biologie, welche die Beziehung zw. Organismen untereinander & mit
ihrer Umwelt erforscht
–> beschreibt Beziehung zw. Lebewesen & ihrem natürlichen Lebensraum
Definitionen:
Individuum: einzelnes Lebewesen
Population: Gruppe von Individuen der selben Art, die ein bestim. Geografisches Gebiet bewohnen,
sich untereinander fortpflanzen & über mehrere Generationen genetisch verbunden sind
Biozönose: Lebensgemeinschaft von Pflanzen & Tieren in einem Biotop
Biotop: Lebensraum einer Art
Ökosystem: kleinste ökologische Einheit eines Lebensraumes mit in ihm wohnenden Lebenswesen
(Wald, See, Bach)
Biosphere: Gesamtheit aller Ökosysteme
Autökologie:
- Wechselwirkung zwischen dem einzelnen Organismus & der Umwelt
- wirken unterschiedl. Umweltfaktoren → abiotische und biotische
- abiotische: Temperatur, Wasser, Licht, pH-Wert
- biotische: Nahrungsbeziehungen, Konkurrenz, Krankheitserreger, Parasiten
abiotische Faktoren:
Toleranz & ökologische Potenz:
• variiert Faktor & misst ergebende Lebensaktivität→ Toleranzkurve
• begrenzt durch Minimum & Maximum, unter/über diesem Wert→ kein Leben möglich
• dazwischen: Toleranzbereich, Optimum, Aktivität der Lebewesen am höchsten
• Pessima (Pessimum): Abschnitte im Toleranzbereich, in denen sie überleben aber nicht
fortpflanzen können
• genetisch festgelegt:
→ Stenopotente Arten: engen Toleranzbereich (Wollgras wächst nur auf sehr feuchten
Moosböden)
→ Eurypotente: weiten Toleranzbereich (Waldkiefer gedeiht sowohl an sandig trockenen wir
an feuchten Moorstandorten)
→ physiologischen Potenz: genetisch festgelegte Fähigkeit, ohne Konkurrenz, Schwankungen des
Umweltfaktors zu ertragen; theoretischer, unter Laborbedingungen ermittelter Wert, da Reinkultur
ohne jede Konkurrenz durch andere Arten in der Natur nur selten vorkommt
→ ökologische Potenz: Fähigkeit einer Art, in Lebensgemeinschaft mit anderen Organismen, unter
Bedingungen natürlicher Konkurrenz, Schwankungen des Umweltfaktors zu ertragen; beinhaltet
Reaktionsvermögen einer Art auf Kombination von abiotischen & biotischen Faktoren; deutlich
geringer als physiologische Potenz
Umweltfaktor Temperatur
• sämtliche Lebensvorgänge sind temperaturabhängig, da temperaturabhängige chemische
Reaktionen zugrunde liegen
• nach Regulation der Körpertemperatur unterscheidet man 2 Typen: wechselwarme &
gleichwarme
wechselwarme/ ektotherme Organismen
• geringe Wärmeproduktion durch eigenen Stoffwechsel
• Körpertemperatur gleicht sich der Umgebungstemperatur an
• im Bereich zw. Minimum & Optimum werden Lebensprozesse bei Temperaturerhöhung um
10° C um das Zwei- bis Dreifache beschleunigt (RGT-Regel)
, • unterhalb/oberhalb bestim. Temperaturgrenzwerte zeigen sie keine aktiven
Lebensäußerungen (Kälte-/Wärmestarre)
• keine/kaum Kühlungsmechanismen (Schwitzen)
• Energie-&Nahrungsbedarf geringer als bei gleichwarmen
• Vorteile: geringerer Nahrungsbedarf, im Winter keine Nahrungszufuhr nötig
• Nachteile: nur Regionen mit hinreichenden Temperaturen besiedelt werden
• Tiergruppen: Wirbellose, Fische, Amphibien, Reptilien
Gleichwarme/endotherme Organismen
• hohe Wärmeproduktion durch eigenen Stoffwechsel
• annähernd konstante Körpertemperatur unabhängig von Umgebungstemperatur
• unterstützen Wärmeregulation (Isolationseffekt): Federn, Fettschicht, Haarkleid
• effiziente Temperaturregulation durch körpereigene Regulationsmechanismen (sinkenden
Außentemp.: Muskelzittern (Wärmeproduktion), Aufstellen der Haare, Einrollen; steigende
Außentemp.: Kühlung des Körpers durch Schwitzen oder Hecheln)
• Energie-& Nahrungsbedarf deutlich höher
• Vorteile: optimale Aktivität in breiten Temperaturspektrum, Besiedlung annähernd aller
Lebensräume der Erde möglich
• Nachteile: hoher Nahrungsbedarf für Wärmeproduktion/Kühlung
• Tiergruppen: Vögel, Säugetiere
→ Winterruhe: (Eichhörnchen, Dachs, Bär) wenig abgesekte Körpertemperatur, geringer
Energieverbrauch
→ Winterschlaf: (Igel, Hamster, Fledermaus) stark abgesenkte Körpertemperatur, hohe
Energieeinsparung
Klimaregeln für gleichwarme Tiere
Bergmann`sche Regel
• Individuen einer Art oder nahe verwandter Arten sind in kalten Gebieten größer als in
warme Regionen
• große Tiere im Verhältnis zum Körpervolumen eine relativ geringe Körperoberfläche
besitzen
• Volumen Körpers steigt mit wachsender Größe in der dritten Potenz, Oberfläche nur mit der
zweiten Potenz
• kühlen Regionen: kleinere Körperoberfläche bei relativ großem Volumen von Vorteil,
Wärmeaustausch mit der Umwelt über Oberfläche erfolgt
• Voraussetzung: genügend Nahrung
Allen`sche Regel
• bei verwandten Arten gleichwarmer Tiere sind Körperanhänge (Ohren, Schwänze) in kalten
Klimazonen kleiner als in wärmeren Gebieten
• große Körperanhänge→ relativ große Oberfläche, kühlen schneller ausgleiche
• warmen Regionen dienen z.B. große Ohren der Abgabe überschüssiger Wärme,
Thermoregulation, dort Tiere mit relativ großen Körperanhängen
Umweltfaktor Wasser
Wassertiere: Wasserhaushalt aquatisch lebender Organismen durch osmotischen Wert des
umgebenden Mediums bestimmt
➢ Isoosmotisch: bei marinen Wirbellosen (Muscheln, Würmer) entspricht Konzentration
osmotisch aktiver Moleküle in Körperflüssigkeit des des umgebenden Wassers
➢ Hypoosmotisch: marinen Knochenfischen weisen Flüssigkeit innerhalb Körpers eine
niedrigere Konzentration als das umgebende Wasser→ konstanter Wasserverlust;
Ausgleichen durch trinken Meerwasser & Ausscheiden aufgenommenen Salzen über
Kiemen
–> diejenige Teildisziplin der Biologie, welche die Beziehung zw. Organismen untereinander & mit
ihrer Umwelt erforscht
–> beschreibt Beziehung zw. Lebewesen & ihrem natürlichen Lebensraum
Definitionen:
Individuum: einzelnes Lebewesen
Population: Gruppe von Individuen der selben Art, die ein bestim. Geografisches Gebiet bewohnen,
sich untereinander fortpflanzen & über mehrere Generationen genetisch verbunden sind
Biozönose: Lebensgemeinschaft von Pflanzen & Tieren in einem Biotop
Biotop: Lebensraum einer Art
Ökosystem: kleinste ökologische Einheit eines Lebensraumes mit in ihm wohnenden Lebenswesen
(Wald, See, Bach)
Biosphere: Gesamtheit aller Ökosysteme
Autökologie:
- Wechselwirkung zwischen dem einzelnen Organismus & der Umwelt
- wirken unterschiedl. Umweltfaktoren → abiotische und biotische
- abiotische: Temperatur, Wasser, Licht, pH-Wert
- biotische: Nahrungsbeziehungen, Konkurrenz, Krankheitserreger, Parasiten
abiotische Faktoren:
Toleranz & ökologische Potenz:
• variiert Faktor & misst ergebende Lebensaktivität→ Toleranzkurve
• begrenzt durch Minimum & Maximum, unter/über diesem Wert→ kein Leben möglich
• dazwischen: Toleranzbereich, Optimum, Aktivität der Lebewesen am höchsten
• Pessima (Pessimum): Abschnitte im Toleranzbereich, in denen sie überleben aber nicht
fortpflanzen können
• genetisch festgelegt:
→ Stenopotente Arten: engen Toleranzbereich (Wollgras wächst nur auf sehr feuchten
Moosböden)
→ Eurypotente: weiten Toleranzbereich (Waldkiefer gedeiht sowohl an sandig trockenen wir
an feuchten Moorstandorten)
→ physiologischen Potenz: genetisch festgelegte Fähigkeit, ohne Konkurrenz, Schwankungen des
Umweltfaktors zu ertragen; theoretischer, unter Laborbedingungen ermittelter Wert, da Reinkultur
ohne jede Konkurrenz durch andere Arten in der Natur nur selten vorkommt
→ ökologische Potenz: Fähigkeit einer Art, in Lebensgemeinschaft mit anderen Organismen, unter
Bedingungen natürlicher Konkurrenz, Schwankungen des Umweltfaktors zu ertragen; beinhaltet
Reaktionsvermögen einer Art auf Kombination von abiotischen & biotischen Faktoren; deutlich
geringer als physiologische Potenz
Umweltfaktor Temperatur
• sämtliche Lebensvorgänge sind temperaturabhängig, da temperaturabhängige chemische
Reaktionen zugrunde liegen
• nach Regulation der Körpertemperatur unterscheidet man 2 Typen: wechselwarme &
gleichwarme
wechselwarme/ ektotherme Organismen
• geringe Wärmeproduktion durch eigenen Stoffwechsel
• Körpertemperatur gleicht sich der Umgebungstemperatur an
• im Bereich zw. Minimum & Optimum werden Lebensprozesse bei Temperaturerhöhung um
10° C um das Zwei- bis Dreifache beschleunigt (RGT-Regel)
, • unterhalb/oberhalb bestim. Temperaturgrenzwerte zeigen sie keine aktiven
Lebensäußerungen (Kälte-/Wärmestarre)
• keine/kaum Kühlungsmechanismen (Schwitzen)
• Energie-&Nahrungsbedarf geringer als bei gleichwarmen
• Vorteile: geringerer Nahrungsbedarf, im Winter keine Nahrungszufuhr nötig
• Nachteile: nur Regionen mit hinreichenden Temperaturen besiedelt werden
• Tiergruppen: Wirbellose, Fische, Amphibien, Reptilien
Gleichwarme/endotherme Organismen
• hohe Wärmeproduktion durch eigenen Stoffwechsel
• annähernd konstante Körpertemperatur unabhängig von Umgebungstemperatur
• unterstützen Wärmeregulation (Isolationseffekt): Federn, Fettschicht, Haarkleid
• effiziente Temperaturregulation durch körpereigene Regulationsmechanismen (sinkenden
Außentemp.: Muskelzittern (Wärmeproduktion), Aufstellen der Haare, Einrollen; steigende
Außentemp.: Kühlung des Körpers durch Schwitzen oder Hecheln)
• Energie-& Nahrungsbedarf deutlich höher
• Vorteile: optimale Aktivität in breiten Temperaturspektrum, Besiedlung annähernd aller
Lebensräume der Erde möglich
• Nachteile: hoher Nahrungsbedarf für Wärmeproduktion/Kühlung
• Tiergruppen: Vögel, Säugetiere
→ Winterruhe: (Eichhörnchen, Dachs, Bär) wenig abgesekte Körpertemperatur, geringer
Energieverbrauch
→ Winterschlaf: (Igel, Hamster, Fledermaus) stark abgesenkte Körpertemperatur, hohe
Energieeinsparung
Klimaregeln für gleichwarme Tiere
Bergmann`sche Regel
• Individuen einer Art oder nahe verwandter Arten sind in kalten Gebieten größer als in
warme Regionen
• große Tiere im Verhältnis zum Körpervolumen eine relativ geringe Körperoberfläche
besitzen
• Volumen Körpers steigt mit wachsender Größe in der dritten Potenz, Oberfläche nur mit der
zweiten Potenz
• kühlen Regionen: kleinere Körperoberfläche bei relativ großem Volumen von Vorteil,
Wärmeaustausch mit der Umwelt über Oberfläche erfolgt
• Voraussetzung: genügend Nahrung
Allen`sche Regel
• bei verwandten Arten gleichwarmer Tiere sind Körperanhänge (Ohren, Schwänze) in kalten
Klimazonen kleiner als in wärmeren Gebieten
• große Körperanhänge→ relativ große Oberfläche, kühlen schneller ausgleiche
• warmen Regionen dienen z.B. große Ohren der Abgabe überschüssiger Wärme,
Thermoregulation, dort Tiere mit relativ großen Körperanhängen
Umweltfaktor Wasser
Wassertiere: Wasserhaushalt aquatisch lebender Organismen durch osmotischen Wert des
umgebenden Mediums bestimmt
➢ Isoosmotisch: bei marinen Wirbellosen (Muscheln, Würmer) entspricht Konzentration
osmotisch aktiver Moleküle in Körperflüssigkeit des des umgebenden Wassers
➢ Hypoosmotisch: marinen Knochenfischen weisen Flüssigkeit innerhalb Körpers eine
niedrigere Konzentration als das umgebende Wasser→ konstanter Wasserverlust;
Ausgleichen durch trinken Meerwasser & Ausscheiden aufgenommenen Salzen über
Kiemen
