Was treibt das unsichtbare Uhrwerk der Natur an? Diese essentielle Sammlung von Wiederholungsaufgaben zur Ökologie-Klausur enthüllt die komplexen Zusammenhänge und verborgenen Kräfte, die unsere Ökosysteme formen und erhalten. Tauchen Sie ein in die Welt der biotischen und abiotischen Faktoren, die das Leben auf unserem Planeten bestimmen, und entdecken Sie die subtilen Beziehungen zwischen Räuber und Beute, Symbiose und Parasitismus. Verstehen Sie die dynamischen Prozesse von Konkurrenzausschluss und Konkurrenzvermeidung, die das Gleichgewicht der Natur prägen, und ergründen Sie die Bedeutung der Volterra'schen Gesetze für das Verständnis von Populationsdynamiken. Erforschen Sie die vielschichtige ökologische Nische und die vielfältigen Möglichkeiten der Einnischung, die es verschiedenen Arten ermöglichen, nebeneinander zu existieren und Ressourcen optimal zu nutzen. Untersuchen Sie die intraspezifische Konkurrenz und ihre Auswirkungen auf Tierwanderungen, Kannibalismus und Geburtenregelung. Lernen Sie die ökologische Potenz kennen, von euryök bis stenök, und verstehen Sie das Gesetz des Minimums, das die Grenzen des Wachstums und der Entwicklung bestimmt. Entdecken Sie die Bergmann'sche Regel und die RGT-Regel, die die Anpassung von Organismen an unterschiedliche Umweltbedingungen erklären. Verfolgen Sie den faszinierenden Wassertransport in Bäumen, von der Osmose in den Wurzeln bis zum Transpirationssog in den Blättern, und analysieren Sie die Struktur und Funktion von Pflanzenblättern in verschiedenen Umgebungen. Diese Zusammenstellung bietet eine fundierte und umfassende Vorbereitung auf Ihre Ökologie-Prüfung und vermittelt gleichzeitig ein tiefes Verständnis für die Fragilität und Schönheit unserer natürlichen Welt. Ein unverzichtbarer Leitfaden für Studierende, Naturliebhaber und alle, die die komplexen Zusammenhänge des Lebens auf der Erde verstehen möchten. Schlüsselwörter: Ökologie, Biotische Faktoren, Abiotische Faktoren, Konkurrenz, Symbiose, Räuber-Beute-Beziehung, Volterra'sche Gesetze, Ökologische Nische, Intraspezifische Konkurrenz, Bergmann'sche Regel, RGT-Regel, Wassertransport, Pflanzenphysiologie, Ökosystem, Artenvielfalt, Umweltschutz, Biologie, Studium, Klausurvorbereitung, Naturverständnis, Populationsökologie, Stoffwechsel, Anpassung, Osmose, Transpiration, Photosynthese, Klima, Umweltfaktoren, Lebewesen, Biozönose, Biotop.
Ökosystem
Wiederholungsaufgaben zur 2. Klausur
1) Definitionen
biotische Faktoren:
sind alle Faktoren, die mit Lebewesen zu tun haben, wie z.B. deren Nahrungsaufnahme etc.
Speziell gesagt gehören zu den biotischen Faktoren:
a) Biozönose (in einem Biotop lebende Organismen, die in Beziehung zueinander stehen)
b) Interspezifische Beziehungen
1) Räuber-Beute-Beziehung
2) Symbiose
3) Parasitismus
4) interspezifische Konkurrenz
5) ökologische Nische
abiotische Faktoren:
sind alle Faktoren, auf die Lebewesen keinen Einfluss haben, sondern die von Natur aus gegeben sind (Licht, Wasser, Sauerstoff).
Konkurrenzausschluss:
mehrere Arten leben in dem gleichen Biotop und eine Art verdrängt die andere, da sie in mindestens einem Faktor (z.B.: Nahrung, Größe) der anderen Art überlegen ist. Dies ist eine interspezifische Konkurrenz und das Ökosystem befindet sich im Ungleichgewicht.
Konkurrenzvermeidung:
Mehrere Arten leben in dem gleichen Biotop aber können nebeneinander existieren, da sie sich in mind. einem lebenswichtigen Faktor unterscheiden.
Dies ist auch eine interspezifische Beziehung, hierbei befindet sich das Ökosystem allerdings im Gleichgewicht.
Volterra´sche Gesetze:
1. Gesetz
Das Verhältnis zwischen Räuber und Beute ist im Gleichgewicht, da ständig gleich bleibende Bedingungen herrschen, dabei sind die Maxima für Räuber und Beute phasenverschoben.
Wichtig: der Räuber frisst nur EINE Beute!
2. Gesetz
Trotz periodischer Schwankungen bleibt der Mittelwert der Population konstant. Voraussetzungen wie beim 1. Gesetz.
3. Gesetz
Ein Störfaktor (z.B. Gift) wirkt auf die Räuber und Beute gleichermaßen, allerdings wird die Beute aufgrund ihrer schnelleren Generationsfolge eher resistent gegen das Gift. Dies führt zu einer höheren Populationsdichte der Beute (~ Ökosystem im Ungleichgewicht).
Ökologische Nische:
beschreibt die Ausnutzung eines Lebensraumes mit spezifischen Begebenheiten (biotische und abiotische Faktoren) durch eine Art in spezifischer Weise. (Sie ist immer mit Konkurrenzvermeidung verbunden.)
Möglichkeiten der Einnischung:
Unterscheiden sich Arten in einem Faktor, sind sie unterschiedlich ökologisch eingenischt. Dies geschieht durch:
a) unterschiedliche Nahrung
b) verschiedene Standorte
c) Größe der Arten
d) abweichende Aktivitätszeiten
e) unterschiedliche Fangmethoden
intraspezifische Konkurrenz:
wenn zwei Lebewesen gleicher Art sich aufgrund mangelnder unterschiedlicher Faktoren den Lebensraum streitig machen
synökologisches Optimum:
Organismen suchen sich zwischen zwei abiotischen Faktoren den geeigneten Kompromiss.
poikilotherme Organismen:
Organismen, deren Temperatur mit der Umgebungstemperatur schwankt wechselwarme Organismen wie Reptilien, Insekten
homoiotherme Organismen:
konstante Körpertemperatur, unabhängig der Außentemperatur
gleichwarme Organismen wie Säuger, Vögel, Hummeln und Krokodile
Biomasse:
Ist das Lebend- bzw. Trockengewicht einer Lebensform
Omnipotenz:
Alle Erbinformationen sind in der Zelle enthalten
2) Die intraspezifische Konkurrenz
hängt von dem Lebensraum und der Anzahl der dort wohnenden Tier ab. Außerdem konkurrieren die Lebewesen um die Nahrungsmenge, um die einzelnen Reviere und um Geschlechtspartner.
Wenn die Konkurrenz zunimmt, entstehen Tierwanderungen und Kannibalismus, d.h. die Tierart versucht die Population innerhalb ihres Stammes selbst zu regeln, weil sonst der Gedrängefaktor zu hoch wird.
Weitere Regulationsmöglichkeiten sind die Geburtenregelung (Mäuse!) und die erhöhte Krankheitsanfälligkeit. Auf jeden Fall sind bei einem zu hohen Gedrängefaktor Stoffwechselveränderungen und körperliche Veränderungen zu beobachten!
3) ökologische Potenz:
der Bereich eines Umweltfaktors (Temperaturbereich)innerhalb dessen eine Art gedeihen und sich fortpflanzen kann. Dieser Toleranzbereich geht vom Minimum bis zum Maximum, während sich der Optimumpunkt die idealen Voraussetzungen für eine Lebensart bildet. Zu beiden Seiten angrenzend entsteht das Pr ä ferendum, welches gering vom Optimum abweicht.
Der Bereich des Pessimums ist jener, in der die Art zwar noch leben kann, allerdings unter den schlechtesten Bedingungen!
euryök: weite ökologische Potenz (Ratten)
stenök: enge ökologische Potenz (Bachforelle)
Gesetz des Minimums:
Wenn eine komplexe Reaktion aus mehreren Teilreaktionen besteht, dann bestimmt die langsamste Teilreaktion die Gesamtgeschwindigkeit der kompletten Reaktion. D.h.: der Faktor, der in ungünstigster Konzentration vorliegt, bestimmt die Gesamtheit der Aktivität.
4) Bergmann´sche Regel:
Tiere einer Art oder eines Artenkreises sind in wärmeren Bereichen kleiner als in kühleren Gebieten.
Physikalische Begebenheiten:
bei größeren Tieren ist das Volumen größer als die Oberfläche, d.h. sie geben weniger Wärme ab, bei kleinen Tieren ist dies umgekehrt.
Engergetischer Faktor:
der Energiebedarf hängt von der Relation Oberfläche zu Volumen ab, je günstiger dieses Verhältnis ist, desto geringer ist der Energiebedarf. Dies gilt nur für homoiotherme Organsimen.
Ökologischer Hintergrund: je kälter das Gebiet, desto größer die Tiere
Außerdem: homoioterme Organismen haben die Möglichkeit einen weitaus größeren Klimabereich zu besiedeln, da sie nicht von den klimatischen Begebenheiten abhängig sind!
5) RGT-Regel:
Erhöht man die Temperatur um 10 °C, so erhöht sich die Stoffwechselaktivität um etwa das 2- 3-fache. Dies gilt nur innerhalb der physiologischen Grenzen (0-45 °C). Es gilt außerdem nur für poikilotherme Organismen.
Nachweise: Stoffwechselaktivität (Herzschläge)
- Dissimilationsgeschwingigkeit
Gleichung: C6H12O6 + 6 H20 + 6 O2 - 6 CO2
6) Bei einer Temperatur unter 0°C ist zu wenig Energie für den Stoffwechsel vorhanden, es können sich Eiskristalle in der Zelle bilden und somit die Zellmembran zerstören.
Über 40-45 °C entsteht eine Veränderung der Eiweißstruktur (Denaturierung), das aktive Zentrum der Enzyme (Biokatalysatoren) ist zerstört und es kommt zu keiner Umsetzung des Stoffes, also keine Energie für den Stoffwechsel.
Biokatalysatoren:
setzen die Reaktionstemperatur herab, beschleunigen eine Reaktion und gehen UNVERBRAUCHT aus der Reaktion hervor!
7) Der Wassertransport eines Baumes basiert hauptsächlich auf dem osmotischen Druck. Dies bedeutet, dass der Konzentrationsgehalt von Salzen innerhalb der Zellen steigen muss, damit Osmose stattfindet. Nach der Wurzelrinde nach Innen findet der aktive Transport (Carriersystem)statt. Hier hört die Osmosewirkung auf!
Damit das Wasser durch den Baum nach oben strömen kann, herrscht in den Leitbündeln sowohl Kohäsion und Adhäsion (Kappilarwirkung).Der Wurzeldruck (Turgor) bewirkt auch das Aufsteigen von Wasser und Mineralien in einer Pflanze. Außerdem entsteht durch die Transpiration (Diffusion), die von den Blättern ausgeht ein weiterer Sog, der Transpirationssog.
Kohäsion:
Zusammenhang/Anziehung zwischen den Wasserteilchen, da sie Dipole haben
Adhäsion:
Anhangskraft an die Zellwände
Bedeutung des Wassertransportes:
- Aufnahme von Salzen
- Stabilität der Pflanze (Turgor)
- Kühlung durch Verdunstung
8) obere Epidermis mit Kutikula:
- Schutz und Verdunstungsschutz
Palisadengewebe(Parenchenym):
- Hauptaufgabe bei der Photosynthese (dort sind die meisten Chloroplasten)
Schwammgewebe mit Interzellulare (Wasserdampfhohlräume):
- Gasaustausch (CO2 und 02 = Durchlüftung)
- wenig Chloroplasten, aber trotzdem Photosynthes
untere Epidermis mit Kutikula:
- Schutz
Spaltöffnungen (in Epidermis):
- Wasserdampfabgabe, Gasaustausch
Je wärmer der Standort, desto dicker die Epidermis mit Kutikula. Sonneneinstrahlen höher!
Frequently Asked Questions (Ökosystem)
Was sind biotische Faktoren?
Biotische Faktoren sind alle Faktoren, die mit Lebewesen zu tun haben, wie z.B. deren Nahrungsaufnahme. Speziell gehören dazu die Biozönose (Organismen in einem Biotop, die in Beziehung zueinander stehen) und interspezifische Beziehungen (Räuber-Beute-Beziehung, Symbiose, Parasitismus, interspezifische Konkurrenz, ökologische Nische).
Was sind abiotische Faktoren?
Abiotische Faktoren sind alle Faktoren, auf die Lebewesen keinen Einfluss haben, sondern die von Natur aus gegeben sind (Licht, Wasser, Sauerstoff).
Was ist Konkurrenzausschluss?
Konkurrenzausschluss tritt auf, wenn mehrere Arten im gleichen Biotop leben und eine Art die andere verdrängt, weil sie in mindestens einem Faktor (z.B.: Nahrung, Größe) überlegen ist. Dies ist eine interspezifische Konkurrenz und führt zu einem Ungleichgewicht im Ökosystem.
Was ist Konkurrenzvermeidung?
Konkurrenzvermeidung liegt vor, wenn mehrere Arten im gleichen Biotop nebeneinander existieren können, da sie sich in mindestens einem lebenswichtigen Faktor unterscheiden. Dies ist eine interspezifische Beziehung und das Ökosystem befindet sich im Gleichgewicht.
Was sind die Volterra´schen Gesetze?
Die Volterra´schen Gesetze beschreiben die Dynamik von Räuber-Beute-Beziehungen:
- Das Verhältnis zwischen Räuber und Beute ist im Gleichgewicht, wenn konstante Bedingungen herrschen, wobei die Maxima für Räuber und Beute phasenverschoben sind.
- Trotz periodischer Schwankungen bleibt der Mittelwert der Population konstant, unter gleichen Voraussetzungen wie im 1. Gesetz.
- Ein Störfaktor (z.B. Gift) wirkt auf Räuber und Beute gleichermaßen, aber die Beute wird aufgrund ihrer schnelleren Generationsfolge eher resistent, was zu einer höheren Populationsdichte der Beute führt.
Was ist eine ökologische Nische?
Eine ökologische Nische beschreibt die Ausnutzung eines Lebensraumes mit spezifischen Begebenheiten (biotische und abiotische Faktoren) durch eine Art in spezifischer Weise. Sie ist immer mit Konkurrenzvermeidung verbunden.
Welche Möglichkeiten der Einnischung gibt es?
Arten können sich durch unterschiedliche Nahrung, Standorte, Größe, Aktivitätszeiten oder Fangmethoden ökologisch unterscheiden.
Was ist intraspezifische Konkurrenz?
Intraspezifische Konkurrenz tritt auf, wenn Lebewesen gleicher Art sich aufgrund mangelnder unterschiedlicher Faktoren den Lebensraum streitig machen.
Was ist synökologisches Optimum?
Organismen suchen sich zwischen zwei abiotischen Faktoren den geeigneten Kompromiss.
Was sind poikilotherme Organismen?
Poikilotherme Organismen sind wechselwarme Organismen, deren Temperatur mit der Umgebungstemperatur schwankt (z.B. Reptilien, Insekten).
Was sind homoiotherme Organismen?
Homoiotherme Organismen sind gleichwarme Organismen mit konstanter Körpertemperatur, unabhängig von der Außentemperatur (z.B. Säuger, Vögel, Hummeln und Krokodile).
Was ist Biomasse?
Biomasse ist das Lebend- bzw. Trockengewicht einer Lebensform.
Was ist Omnipotenz?
Omnipotenz bedeutet, dass alle Erbinformationen in der Zelle enthalten sind.
Wovon hängt die intraspezifische Konkurrenz ab?
Sie hängt vom Lebensraum, der Anzahl der dort lebenden Tiere, der Nahrungsmenge, den Revieren und den Geschlechtspartnern ab.
Was sind die Folgen zunehmender intraspezifischer Konkurrenz?
Tierwanderungen, Kannibalismus, Geburtenregelung und erhöhte Krankheitsanfälligkeit. Stoffwechsel- und körperliche Veränderungen sind ebenfalls zu beobachten.
Was ist ökologische Potenz?
Der Bereich eines Umweltfaktors (Temperaturbereich) innerhalb dessen eine Art gedeihen und sich fortpflanzen kann. Dieser Toleranzbereich geht vom Minimum bis zum Maximum, mit einem Optimum und einem Präferendum.
Was bedeuten euryök und stenök?
Euryök bedeutet eine weite ökologische Potenz (z.B. Ratten), stenök eine enge ökologische Potenz (z.B. Bachforelle).
Was ist das Gesetz des Minimums?
Der Faktor, der in ungünstigster Konzentration vorliegt, bestimmt die Gesamtheit der Aktivität.
Was besagt die Bergmann´sche Regel?
Tiere einer Art oder eines Artenkreises sind in wärmeren Bereichen kleiner als in kühleren Gebieten.
Was ist die RGT-Regel?
Erhöht man die Temperatur um 10 °C, so erhöht sich die Stoffwechselaktivität um etwa das 2-3-fache (innerhalb physiologischer Grenzen und nur für poikilotherme Organismen).
Warum gibt es Temperatur Grenzen für Stoffwechselaktivität?
Unter 0 °C ist zu wenig Energie für den Stoffwechsel vorhanden und Eiskristalle können die Zellmembran zerstören. Über 40-45 °C kommt es zur Denaturierung von Eiweißen, was die Enzymaktivität beeinträchtigt.
Was sind Biokatalysatoren?
Biokatalysatoren setzen die Reaktionstemperatur herab, beschleunigen eine Reaktion und gehen unverbraucht aus der Reaktion hervor.
Wie funktioniert der Wassertransport in Bäumen?
Er basiert auf osmotischem Druck, aktivem Transport (Carriersystem), Kohäsion, Adhäsion (Kappilarwirkung), Wurzeldruck (Turgor) und dem Transpirationssog.
Welche Bedeutung hat der Wassertransport für Pflanzen?
Aufnahme von Salzen, Stabilität der Pflanze (Turgor) und Kühlung durch Verdunstung.
Welche Funktionen haben die verschiedenen Schichten eines Blattes?
- Obere Epidermis mit Kutikula: Schutz und Verdunstungsschutz.
- Palisadengewebe: Hauptaufgabe bei der Photosynthese.
- Schwammgewebe mit Interzellulare: Gasaustausch.
- Untere Epidermis mit Kutikula: Schutz.
- Spaltöffnungen: Wasserdampfabgabe, Gasaustausch.
Wie beeinflusst der Standort die Blatteigenschaften?
An wärmeren Standorten ist die Epidermis mit Kutikula dicker, an feuchteren Standorten ist die Anzahl der Spaltöffnungen höher.
- Quote paper
- Jane Bond (Author), 2001, Ökosystem - Wiederholungsaufgaben zur 2. Klausur, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/102687
