Wechselwirkungen zwischen Arten

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3. Wechselwirkungen zwischen
verschiedenen Arten
3.1 Nahrungserwerb
Spezialisierung
Optimierung
3.2 Trophische Ebenen
Zersetzer
Primärproduzenten: Pflanzen
Primärkonsumenten: Herbivoren
Sekundärkonsumenten: Carnivoren
Omnivoren
Parasiten, Krankheitserreger
95
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)
96
Individuen spezialisiert, Population = Generalist
97
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
97
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
101
Entscheidung hängt ab von
- Häufigkeit
- Erfahrung
- Handling
- Lerneffekt
Abhängigkeit der Prädationsrate
von der Dichte der Beute =
funktionelle Reaktion
102
3 Typen funktioneller Reaktion
linear: konstante Rate
dichteunabhängig
Filtrierer: Daphnien,
Wale
negativ dichteabhängig:
komplexe Such- und
Handhabungszeit
Parasitierung
positiv dichteabhängig:
Lerneffekt
Rückenschwimmer
105
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
107
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
108
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
108
Primärproduzenten (Pflanzen)
< 18 % aller Arten
> 98 % aller Biomasse
immobil
Syntheseleistung (Struktur + Schutz)
grösste Lebewesen
modularer Aufbau, Meristeme, Neuaustrieb
Herbivorieschutz
110
Terpenoide (a-g)
Phenole (h-n)
Alkaloide (o-r)
111
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)
113
Herbivorie in allen Tiergruppen
Spezialisierung auf Pflanzenorgane
• Blattfresser (Käfer, Schmetterlingsraupen)
• Phloemsauger (Blattläuse)
• Xylemsauger (einige Zikaden)
• Blattminierer (Wurzel-, Stängel-, …)
• Gallbildner
• Pollen, Nektar …
• Samen, Früchte …
113
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)
114
Hymenoptera (Hautflügler)
Ichneumonidae (Schlupfwespen)
Pteromalidae (Erzwespen)
Aphidiidae parasitieren Aphididae
114
Omnivoren
Beispiel: Marienkäfer (Coccinellidae)
trophische Ebene
Larve frisst Blattläuse
Herbivoren
darin Schlupfwespe Carnivoren
Imago Pollen, Nektar
Primärproduktion
Blattläuse
Herbivoren
weiter verbreitet als angenommen
115
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
115
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
115
Makroparasiten:
Ektoparasiten
Zecken
Flöhe
Läuse
Endoparasiten
Cestoda (Band-)
Nematoda (Spul-)
Trematoda (Saugwürmer)
116
Makroparasiten
komplexe
Entwicklungszyklen
oft mit
Wirtswechsel
116
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