Wechselwirkungen zwischen Arten

3. Wechselwirkungen zwischen
verschiedenen Arten
3.1 Nahrungserwerb
Spezialisierung
Optimierung
3.2 Trophische Ebenen
Zersetzer
Primärproduzenten: Pflanzen
Primärkonsumenten: Herbivoren
Sekundärkonsumenten: Carnivoren
Omnivoren
Parasiten, Krankheitserreger
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3.1 Nahrungserwerb
Prokaryoten erfolgreich in allen 4 Gruppen
Eukaryoten nur photoautotroph und chemoheterotroph
96
Spezialisierung
Generalist und Spezialist
Phytophagen (Herbivoren)
monophag: fressen an einer Art
oligophag: Arten einer Gattung
polyphag: breiteres Spektrum
Carnivoren (Fleischfresser)
Omnivoren (Allesfresser)
Individuen oftmals spezialisierter als Population
(Vegetarier – Inuit)
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Individuen spezialisiert, Population = Generalist
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individuelles Suchbild
}
assoziatives Lernen
erhöhter Erfolg
verbessert Erfahrung mit Beute
reduziert Handhabungszeit
Maximierung
der Fitness
physiologische
Effizienzhypothese
Spezialisierung kann vorteilhaft sein
zielt auch auf Optimierung
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Optimierung: Energie pro Zeiteinheit
Optimaler Nahrungserwerb: optimal foraging
100
optimal ist nicht maximal
trade-offs (Grösse, Gewinn)
Nahrungswahl hängt ab von:
• Angebot
• Alternativen
• Hungerzustand
Hierarchie-Schwellenwert-Modell
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Entscheidung hängt ab von
- Häufigkeit
- Erfahrung
- Handling
- Lerneffekt
Abhängigkeit der Prädationsrate
von der Dichte der Beute =
funktionelle Reaktion
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3 Typen funktioneller Reaktion
linear: konstante Rate
dichteunabhängig
Filtrierer: Daphnien,
Wale
negativ dichteabhängig:
komplexe Such- und
Handhabungszeit
Parasitierung
positiv dichteabhängig:
Lerneffekt
Rückenschwimmer
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Summe der funktionellen Reaktionen eines Räubers
in seinem Leben
= Umsetzung von Beute in Nachkommen
= numerische Reaktion (je mehr …desto…)
(trophische oder Konvertierungseffizienz)
zu wenig Räuber: geringe numerische Reaktion
(Allee-Effekt)
zu viele Räuber: begrenzte numerische Reaktion
(Territorien, Nistplätze begrenzt)
numerische Reaktion meist begrenzt
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3.2 Trophische Ebenen
Pflanzen beziehen Energie von der Sonne
Herbivoren von Pflanzen, Carnivoren von Tieren
Parasiten von einer trophischen Ebene
Omnivoren von 2 trophischen Ebenen
Destruenten von allen trophischen Ebenen
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Zersetzer (Destruenten, Detritivoren)
treten in Artkomplexen auf
• Tiere zerkleinern (Asseln, Tausendfüssler etc.)
• Mikroorganismen bauen ab
spezialisiert (schwer abbaubare Substrate wie
Cellulose, Lignin, Chitin….)
führt zu Sukzession
Besonderheit:
• haben keinen Einfluss auf anfallendes Substrat
(Räuber-Beute kontrollieren sich gegenseitig)
• global keine Anreicherung toter Biomasse
• ressourcen- / substratkontrolliert
• Konkurrenz muss häufig sein
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Primärproduzenten (Pflanzen)
< 18 % aller Arten
> 98 % aller Biomasse
immobil
Syntheseleistung (Struktur + Schutz)
grösste Lebewesen
modularer Aufbau, Meristeme, Neuaustrieb
Herbivorieschutz
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Terpenoide (a-g)
Phenole (h-n)
Alkaloide (o-r)
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Primärkonsumenten: Herbivoren
- Pflanzen << P, N als Tiere
- C:N Pflanzen 40:1
Tiere
10:1
- grösste Verschiebung
zwischen Nährstoffen
- >> Pflanzennahrung unbrauchbar
- chemische Verteidigung der Pflanzen
- Cellulose schwer nutzbar (Cellulase)
- Symbiose mit Mikroorganismen
(Termiten, Kühe)
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Herbivorie in allen Tiergruppen
Spezialisierung auf Pflanzenorgane
• Blattfresser (Käfer, Schmetterlingsraupen)
• Phloemsauger (Blattläuse)
• Xylemsauger (einige Zikaden)
• Blattminierer (Wurzel-, Stängel-, …)
• Gallbildner
• Pollen, Nektar …
• Samen, Früchte …
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Sekundärkonsumenten: Carnivoren
fressen pro Leben
echte Räuber: mehrere Beute
Parasitoide: einmal Beute
grösser als Beute
kleiner als Beute
Familiengruppe der Schlupfwespen (Hymenoptera)
Fam. Raupenfliegen (Tachinidae, Diptera)
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Hymenoptera (Hautflügler)
Ichneumonidae (Schlupfwespen)
Pteromalidae (Erzwespen)
Aphidiidae parasitieren Aphididae
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Omnivoren
Beispiel: Marienkäfer (Coccinellidae)
trophische Ebene
Larve frisst Blattläuse
Herbivoren
darin Schlupfwespe Carnivoren
Imago Pollen, Nektar
Primärproduktion
Blattläuse
Herbivoren
weiter verbreitet als angenommen
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Parasiten
Drei Bedingungen:
• nutzen Wirt als Lebensraum
• obligatorisch vom Wirt abhängig
• schädigen Wirt (meist nicht tödlich)
• weit verbreitet (Mikroorganismen, Pilze,
Pflanzen, Tiere)
• ökologisch sehr relevant
Hauptproblem: Wirt finden
Hauptvorteil: Schlaraffenland
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Fast alle Arten sind Wirte für Parasiten
Die meisten Parasiten sind recht artspezifisch
→ die meisten Arten leben parasitisch
→ parasitische Lebensweise ist ein wichtiger Lebenstil
Mikroparasiten: Einzeller
Bakterien
Viren
„klassische“ Krankheiten
Makroparasiten
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Makroparasiten:
Ektoparasiten
Zecken
Flöhe
Läuse
Endoparasiten
Cestoda (Band-)
Nematoda (Spul-)
Trematoda (Saugwürmer)
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Makroparasiten
komplexe
Entwicklungszyklen
oft mit
Wirtswechsel
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