o Ökologie: Wissenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden lebenden und unbelebten Aussenwelt. o Population : Fortpflanzungsgemeinschaft. Gesamtheit einer Art im Gebiet. Schliesst alle Altersstufen inkl. dormante Stadien ein. o Meta-Population: Population von Populationen. o Demographische Grundgleichung: Nt+1 = Nt + B – D + I – E o Demographische Parameter: B (Birth), D (Death), I (Immigration), E (Emigration) o Wachstumsrate: λ = Nt+1 / Nt. Für λ<1 abnehmende Population, λ>1 zunehmend, λ=1 stabil o Unitar: Genetisch festgelegter Bauplan (1Kopf, 4Gliedmassen...) o Genet: Genetisches Individuum als Produkt einer Zygote. Englisches Synonym für Klon. o Ramet: Trieb. Durch vegetatives Wachstum entstandenes Individuum, mit anderen Rameten desselben Genets genetisch identisch. o Modular: Aus variierender Anzahl gleichartiger Einheiten aufgebaut (Blätter, Polypen...). Modularer Organismus = Population von Modulen o Annuell: 1 Generation pro Jahr, einjährig. Häufig als Spore/Ei/Same einen Teil des Jahres überdauernd o Biennal: zweijährig. Wachstum im ersten Jahr, Reproduktion im zweiten (oder noch später), danach Tod o Iteroparität: Wiederholte Reproduktion. Reserven für das Weiterleben müssen gespart werden o Semelparität: Nur 1 Reproduktion pro Lebenszyklus, aufwänden aller Reserven, danach baldiger Tod. o Überlappende Semel/Iterop.: Fixe Brut/Blühzeit, zu der reproduzierende und nichtreproduzierende Individuen gemeinsam vorkommen. o Dauernde Semel/Iterop.: Reproduktion an keinen Zeitpunkt gebunden, frei über das Jahr verteilt o Fekundität: Fruchtbarkeit o Kohorte: Alle Individuen einer Population, die während einer Zeitspanne geboren wurden o Kohortenlebenstafel: Tabelle der Individuenzahlen ax, Überlebensraten lx = ax/a0, Nachkommenzahlen (absolut: Fx, relativ: mx = Fx/ax) einer Kohorte über die Zeit für jedes Lebensstadium/Alter x. Zur Berechnung der Reproduktionsrate R = ∑(lx.mx) = ∑Fx /a0 oder Erstellung von Mortalitäts- und Überlebenskurven. o Überlebenskurven: Sterblichkeitsrate in Abhängigkeit des Alters Typ1= Sterblichkeitsrate auf hohes Alter konzentriert (Mensch) Typ2= konstante Sterblichkeit (dormante Samen) Typ3= hohe Sterblichkeitsrate nach Geburt, sich nach kritischer Schwelle stabilisierend (meiste Pflanzen/Tiere) o Trade-off: Kompromiss, zB zwischen Wachstum und Reproduktion, viel/klein und wenig/gross o Dormanz: prospektive (vorbestimmte) oder konsekutive (reagierende) Ruhepause (Winterschlaf, Samenruhe). o Ausbreitung: engl. dispersal Aktiv oder passiv (Wind, Tiere...) Ziel: Flucht und Entdecken, Erschliessung neuer Ressourcen Gründe: Ressourcenknappheit, Habitatveränderung, Vermeidung von Inzucht Grosse demographische Bedeutung: Migration Polymorphismen innerhalb von Arten/Populationen, d.h. verschiedene Strategien (Geflügelte und ungeflügelte Insekten, Fremd- und Selbstbestäubung...) Zeitliche Ausbreitung = Überdauern und Abwarten (Dormanz) [email protected] 1 o Fremdzucht: Durch Ausbreitung der Nachkommen, Vorteil: höhere genetische Variabilität. o Fremdzuchtdepression: Lokale genetische Varietäten verschwinden o Inzuchtdepression: Bei fehlender Ausbreitung der Nachkommen, Verminderung der genetischen Variabilität, dafür Erhaltung von lokalen Varietäten. o Verteilungsmuster: engl. spatial patterns. Regelmässig, zufällig oder aggregiert (in Gruppen), abhängig vom Betrachtungsmassstab (zB Läuse bezüglich Wald oder bezüglich Blatt) o Wanderung: engl. migration. Gerichtete Bewegung grösserer Massen einer Spezies. Diurnal (Tagesrhythmus), saisonal, Gezeitenrhythmus. Mit einmaliger (Habitat der Larven↔Habitat der Adulten), mehrmaliger (Futterplatz ↔Schlafplatz) oder ohne Rückkehr o Wechselbeziehungen: Konkurrenz (−−), Prädation (+−), Parasitismus (+−), Mutualismus/Kommensalismus (++), Detritivorie (+0) o Konkurrenz: Entsteht aus einem gemeinsamen Bedarf an einer begrenzten Ressource, führt zu vermindertem Wachstum, Überleben und Reproduktion. o Intraspezifische Konkurrenz: Innerartlich. Dichteabhängig. o Ausbeutung: Gemeinsames Nutzen einer Ressource ohne direkte Wechselbeziehung o Interferenz: Konkurrenz mit direkter Wechselbeziehung zwischen den Organismen (zB Kampf) o Dichteunabhängige Konkurrenz: Konstante Sterblichkeitsrate unabhängig von Dichte der Population. Linear steigende ax/a0-Kurve. (ax=Anzahl überlebende Individuen) o Unterkompensierende K: Sterberate nimmt langsamer zu als Dichte. Individuenzahl steigt an. Flacher steigende ax/a0-Kurve. o Überkompensierende K: Sterberate so gross dass Individuenzahl sinkt. Sinkende ax/a0Kurve. o Exakte Kompensation: Geordnete Konkurrenz/Konkurrenz durch Wettbewerb hält Populationsgrösse auf konstantem Niveau. o (Umwelt-)Kapazität K: engl. carrying capacity. Dichte einer stabilisierten Population. Populationsgrösse, bei der die Ressourcen genau ausreichen, die Populationsdichte konstant zu halten. Im Schnittpunkt der dichteabhängigen Mortalitäts- und Natalitätskurven. o Nettorekrutierung: Geburten minus Todesfälle (ohne Migration). Dichteabhängig mit Maximum bei mittlerer Dichte, an der Kapazität gleich Null. o Spezifische Zuwachsrate: engl. intrinsic rate of natural increase. r = dN/dt · (1/N) für Populationen mit kontinuierlicher Fortpflanzung (exponentielles Wachstum dN/dt = r·N). „Populationswachstum pro Kopf“ o Logistisches Wachstum: dN/dt = r·N·(1−N/K). Sigmoide (S-förmige) Kurve mit Grenzwert K o r-Spezies: Produzieren viele, dafür kleine Nachkommen früh in ihrem Lebenszyklus. Populationswachstum meiste Zeit in exponentieller r-Phase. o r-Selektion: Umgebung welche r-Spezies begünstigt. Kurzlebige, gestörte, neu geschaffene und noch nicht/kaum besiedelte Standorte. Betont reproduktive Lebensweise. o K-Spezies: Produzieren weniger, dafür grosse, robuste Nachkommen eher spät im Lebenszyklus. Populationen befinden sich stabil in K-Phase, also an der Kapazität. Betont kompetitive Lebensweise. o K-Selektion: Umgebung welche K-Spezies begünstigt. Mit intensiver intraspezifischer Konkurrenz. o Ökologische Nische: n-dimensionales Hypervolumen, Summe von verschiedenen Umweltfaktoren. o Fundamentalnische: Gesamtheit aller Möglichkeiten einer Art, die eingenommene Nische einer Art in Abwesenheit artfremder Konkurrenten. [email protected] 2 o Realnische: Eingeschränkte Nische einer Art, in der eine dauerhafte Existenz möglich ist. Meist durch Konkurrenz bestimmt. o Ausschluss: engl. competitive exclusion. Füllt die Realnische einer überlegenen die Fundamentalnische einer unterlegenen Art völlig aus, wird die unterlegene von diesem Standort verdrängt auch wenn sie ohne Konkurrenz optimal existieren könnte. o Koexistenz: Nebeneinanderexistieren zweier Arten am gleichen Standort, ohne dass eine verdrängt wird. Oft sind die Realnischen zeitlich, räumlich oder bezüglich anderer Faktoren differenziert. o Konkurrenzausschlussprinzip (Gause´s Prinzip): Ökologisch ähnliche Arten können nicht koexistieren. Aus Lotka-Volterra ableitbar. o Ökologisches Optimum: grösste Häufigkeit des Vorkommens einer Art. o Maximale Wuchsleistung: Umweltbedingungen, unter denen eine Art im Experiment unter Konkurrenzausschluss die höchste Wuchsleistung erzielt. Weicht oft stark vom ökologischen Optimum ab. o Geist vergangener Konkurrenz: Die in der Vergangenheit als evolutionäre Kraft wirksame interspezifische Konkurrenz hat ihre Auswirkungen im Verhalten, der Verbreitung oder der Morphologie von Arten hinterlassen, selbst wenn heute zwischen diesen Arten keine Konkurrenz mehr besteht. o Konkurrenzkoeffizient: Verhältnis interspezifische zu intraspezifische Konkurrenz pro Kopf. Pro-Kopf-Effekt von Art2 auf Art1. Symbole α12, α21 oder α, β. Für α,β <1 ist die innerartliche Konkurrenz grösser als die zwischenartliche. o Lotka-Volterra-Modell: Logistische Gleichung mit Korrekturterm für interspezifische Konkurrenz: dN1/dt = r1·N1·(1− N1+αN2/K1) für Art 1, dN2/dt = r2·N2·(1− N2+βN1/K2) für Art 2. o Nullisokline: Im N1/N2 Diagramm Gerade, entlang welcher die Population einer Art stabil bleibt. Abseits der Nullisoklinen nähert sich die Population der Isokline an. Schnittpunkt von Isoklinen mehrerer Arten = Gleichgewicht der Koexistenz. o Stabiles Gleichgewicht: Bei Abweichung von der Gleichgewichtslage bewegen sich die Populationen wieder auf das Gleichgewicht zu. o Labiles Gleichgewicht: Bei Abweichung von der Gleichgewichtslage entfernen sich die Populationen immer weiter vom Gleichgewicht. o Prädation: Räuber-Beute-Beziehung. Konsumption eins Organismus durch einen anderen Organismus, wobei die Beute beim ersten Angriff noch lebt. Taxonomische Einteilung in Carnivore (Fleischfresser), Herbivore (Pflanzenfresser), Omnivore (Allesfresser). Funktionale Einteilung: o Echte Prädatoren/Räuber: Töten Beuteindividuen nach Angriff und verspeisen sie fast vollständig. Meist mehrere Beuteindividuen im Laufe des Lebens. o Weidegänger: engl. grazer. Attackieren Beute ohne sie vollständig zu fressen. Beute kann in Fitness reduziert sein, stirbt aber idR nicht. Einige oder viele Beuteindividuen. o Parasiten: Attackieren Beute, idR ohne sie zu töten. Enge Beziehung zwischen Parasit und Wirt (Beute). Oft wirtsspezifisch, da Lebensweise perfekt an ihn angepasst. Umfasst vermutlich >50% aller Arten. Populationsdynamik vergleichbar mit Räuber-Beute. o Parasitoide: Insekten legen Eier in Wirt, ernähren sich während Entwicklung von diesem und töten ihn schlussendlich. Kombination aus echtem Prädator und Parasit. o Abundanz: Absolute Häufigkeit von Individuen. o Kompensation: Reaktion von Beuteindividuen oder –populationen auf Verminderung der Abundanz durch Prädation. o Abwehrmechanismen: zur Räubervermeidung eingesetzte Körpermerkmale oder Verhaltensmuster. o Konstitutive Resistenz: Chemische Abwehr, bei dem Abwehrstoffe schon vor Angriff im Körper vorhanden sind. [email protected] 3 o Induzierte Resistenz Chemische Abwehr, wobei Abwehrstoffe unmittelbar beim Angriff produziert werden. o Physikalische Abwehr: Dornen, Haare, Warnfärbung, Vortäuschen von Giftigkeit, Tarnung. o Abwehrverhalten: Toleranz (Gräser: Schutz des apikalen Meristems unter Erde = Toleranz bei Kahlfrass), Flucht, Zufluchtsorte, Leben in grossen Gruppen, Warnen von Artgenossen, Totstellen, Drohverhalten. o Mastjahre: „Abwehrverhalten“. Innerartlich synchrone Grossproduktion von Nachkommen zur Übersättigung der Räuber (predator satiation). o Mutualismus: Beide Arten profitieren (Symbiose) o Detritivorie: Destruent profitiert durch Abbau von totem organischem Material. Diese ist von der Wechselwirkung nicht betroffen. o Kommensalismus: Gast (Kommensale) profitiert von Wirt ohne ihn zu schädigen. (+0) o Amensalismus: Negative, asymmetrische Wechselbeziehung. (−0) o Räuber-Beute-Beziehung: Räuber- und Beute-Abundanzkurven mit Tendenz zu Zyklen mit zeitlicher Verzögerung zueinander. o Lotka-Volterra (II): Beutepopulation dN/dt = r·N − a′ ·P·N wobei r=Zuwachsrate, a′=Suchund Angriffseffizienz des Räubers, N=Beutepopulation, P=Räuberpopulation, a′·P·N=Konsumptionsrate; Räuberpopulation dP/dt = f·a′·P·N − q·P wobei f=Effizienz, Nahrung in Nachkommen umzusetzen, q=Sterberate der Räuber. o Neutrale Stabilität: P- und N-Kurven konstant sinusförmig mit Phasenverschiebung. Nach einer Störung Bildung einer neuen konstanten Sinuskurve mit neuer Frequenz und Amplitude aber gleichem Mittelwert. o Funktionelle Reaktion: Abhängigkeit der Konsumptionsrate von Nahrungsdichte. Typ1: linearer Anstieg bis zu Maximum, danach konstant. Typ2: mit abnehmender Steigung (bogenförmig) zunehmend, sich Maximum annähernd. Typ3: sigmoider (S-förmiger) Anstieg, sich Maximum annhähernd. o Monophagen: Nehmen nur 1 bestimmte Nahrung zu sich o Oligophagen: Nehmen mehrere Nahrungstypen zu sich o Polyphagen: Sehr breites Nahrungsspektrum o Generalisten: Stecken wenig Zeit in Nahrungssuche, nehmen dafür auch weniger erträgliche Nahrung zu sich. Meiste echte Räuber. Vorteilhaft für Räuber mit kurzer Suchund Handhabungszeit. o Spezialisten: Stecken viel Zeit in Nahrungssuche, nehmen nur hochgradig erträgliche Beutestücke als Nahrung. Typisch für Parasitoide. Vorteilhaft für Räuber mit langer Suchund Handhabungszeit. o Ansitz- und Lauerjagd: engl. sit and wait. Räuber ohne ausgeprägtes Suchverhalten (Umherstreifen, Beutesuche). o Nahrungspräferenz: Ein Nahrungstyp wird im Vergleich zur Häufigkeit seines Vorkommens überproportional häufig aufgenommen. Äussert sich als: o Rangpräferenz: Wahl der hochwertigsten verfügbaren Nahrung o Ausgleichspräferenz: Aufnehmen von gemischter und ausgeglichener Kost o Dekomposition: Zersetzung, allmählicher Abbau toter organischer Substanz. Physikalisch und biologisch unter Freisetzung von Energie. Überführung komplexer, energiereicher Moleküle in CO2, H2O und mineralische Nährstoffe. o Zersetzer: An biologischer Dekomposition beteiligte Organismen. Können im Vergleich zu Prädatoren und Herbivoren die ihnen zur Verfügung stehende Nahrungsmenge nicht beeinflussen. Werden unterteilt in o Destruenten/Saprophyten: Organismen, die tote Substanz äusserlich abbauen und die Produkte über ihre Plasmamembran in die Zelle aufnehmen. Bakterien und Pilze. Meist die ersten Besiedler von frisch gestorbenem Material. r-selektionierte Opportunisten. [email protected] 4 o Detritivore: Organismen, die totes organisches Material (Detritus) zusammen mit den darin vorkommenden Mikroorganismen konsumieren, zB Aasfresser. Unterteilt nach Körpergrösse in Mikro-, Meso- und Makrofauna. o Zersetzungsreihe: nach steigender Widerstandsfähigkeit gegen Zersetzung Zucker < Stärke < Hemicellulose, Pektin, Protein < Cellulose < Lignin < Suberin < Cutin o Holzzersetzung: Cellulose, Lignin, Suberin werden von Spezialisten zersetzt. Braunfäulepilze zersetzen Cellulose, Weissfäulepilze Lignin. Darauf folgt ein natürliches Muster der Besiedlung durch weitere Destruenten (Sukzession). o Mikrobivore: Spezialisierte Konsumenten von Bakterien und Pilzen, gemeinsam mit Detritivoren aktiv. o Endoparasiten: innerhalb ihres Wirts lebend o Ektoparasiten: auf ihrem Wirt lebend. o Mikroparasiten: Leben und vermehren sich im Körper (oft intrazellulär) des Wirts. Meist sehr klein und zahlreich. Können Abwehrreaktionen hervorrufen. Bakterien, Viren, Pilze, Protozoen u.a. Beispiel Malariaerreger Plasmodium. o Makroparasiten: Leben in/auf Wirt, vermehren sich aber durch freisetzen infektiöser Stadien. Bandwürmer, Blutegel, Zecken, Mistel u.a. Meist zähl- oder schätzbar. o Intensität: Anzahl der Parasiten o Prävalenz: Anzahl infizierte Wirte. o Holoparasiten: Auf anderen Blütenpflanzen parasitierende Blütenpflanzen. Vollschmarotzer ohne Chlorophyll, vollständig auf Versorgung durch Wirtspflanze angewiesen. o Hemiparasiten: Auf anderen Blütenpflanzen parasitierende Blütenpflanzen. Halbschmarotzer, betreiben selber Photosynthese, beziehen Wasser und Mineralstoffe über Wirt. o Brutparasitismus: Vögel legen Eier in die Nester anderer Vögel. Intraspezifisch (Enten) oder interspezifisch (Kuckuck). o Symbiose: Enge körperliche, meist lebensnotwendige Beziehung artverschiedener Organismen, ausgeprägte gegenseitige Abhängigkeit, die auf wechselseitigem Nutzen beruht. o Mutualismus: Beteiligte Arten profitieren wechselseitig voneinander, nicht zwingend symbiontisch, da keine enge physische Beziehung vorausgesetzt. Extrem vielfältig. o Mutualisten: Meist einfache Lebenszyklusstrategie, stabile Populationen. Nischenbreite grösser als ohne mutualistische Beziehung. Bei Endosymbionten Sexualität und Ausbreitung unterdrückt, Population im Wirt konstant. o Mykorrhiza: Mutualismus zwischen meisten höheren Pflanzen und Pilzen. Pflanze: Oberflächenvergrösserung, bessere Mineralstoffaufnahme. Pilz: Erhält organische Verbindungen. o Ektomykorrhiza: Pilzmycel bildet dichten Mantel um Pflanzenwurzel. Hyphen dringen interzellulär in Rindengewebe ein. o Endomykorrhiza/Vesikulär-Arbuskuläre Mykorrhiza VAM: Pilzhyphen wachsen intrazellulär, durchdringen aber nicht die Zellmembran! Innerhalb der Zellen Vesikel (Bläschen) und Arbuskeln (Bäumchen) zum Stoffaustausch. o Flechten: Mutualismus zwischen Pilzen und Algen oder Cyanobakterien. Pilzthallus enthält nahe der Oberfläche eine dünne Algenschicht. Empfindliche Indikatoren für Umweltverschmutzung. Pilze: Erhalten Photosyntheseprodukte. Algen: Unklar, werden evtl. nur ausgebeutet. o Stickstoff-Fixierung: Unter Pflanzen unüblich, unter Bakterien und Archaebakterien verbreitet. Bakterioide: N2 + 3H2 → 2NH3 anaerob, mithilfe Nitrogenase und 6-15 ATP. o Rhizobium: Knöllchenbakterien, bilden Mutualismus mit Leguminosen. o Knöllchenbildung: Durch nod-Gene der Bakterien induziert. Bakterienkolonie wird in Wurzelzellen eingeschlossen durch Bildung eines Infektionsschlauchs. Bakterien werden zu Bakterioiden. [email protected] 5 o Leghämoglobin: Wird in Knöllchen gebildet, bindet Sauerstoff, ermgölicht anaerobe Stickstoff-Fixation durch Bakterien. o Optimale Futtersuche: engl. optimal foraging. Strategie der Nahrungsbeschaffung unter den herrschenden Bedingungen. Beinhaltet: Wahl des Habitats, Ertrag↔Risiko der Prädation, Verweildauer in einem Gebiet, möglicher Ertrag↔Konkurrenz u.a. o Grenzertragstheorem: Verlassen eines Patches, wenn der Ertrag darin kleiner als der durchschnittliche Ertrag im Habitat. o Nettoenergieaufnahme: Bruttoenergieaufnahme abzüglich Energieaufwand für deren Erwerb o Nahrungsspektrum: Umfang an Nahrungstypen eines Prädators o Such- und Handhabungszeit: Zeit zum Suchen, erlegen und verzehren der Beute. o Optimales N.spektrum: engl. optimal diet. Maximieren der Nettoenergieaufnahme durch Abwägen von Ergiebigkeit der Nahrungstypen und Such- und Handhabungszeit. Aufnahme weniger profitabler Nahrungstypen wenn Energieaufnahmerate En/hn > E ø /(h ø +s ø) wobei h ø =durchschnittl. Handhabungszeit, s ø =durchschnittl. Suchzeit, E ø =durchschnittl. Energiegehalt aller bisherigen Nahrungstypen. o Habitat: (Tatsächlicher) Lebensort eines Organismus o Nische (eines Organismus): Abstraktion für Summe aus Toleranzbereichen und Ansprüchen eines Organismus) o Ideal freie Verteilung: engl. ideal free distribution. Muster, wie Tiere Patches mit unterschiedlichem Ressourcenangebot unter Ausschluss von Konkurrenz wählen. o Habitatwahl: Optimalitätsproblem. Abwägen von Ressourcenfülle und Konkurrenz für die Wahl des rentabelsten Patches. o Habitatspezialisten: Arten welche nur an bestimmten Orten vorkommen. o Habitatgeneralisten: Arten welche an vielen unterschiedlichen Orten vorkommen. o Homing: Fähigkeit, sein bevorzugtes Habitat wieder zu finden. o Navigation: Nach Sonne (polarisiertes Licht), Sternen, Erdmagnetfeld, auffällige Topographie. Meist mehrere gekoppelt. o Innere Uhr: engl. circadian rhythm. Soll unabhängig von Umwelt funktionieren. o Territorium: Von Organismen besetztes und verteidigtes Areal. o Revier/Eigenbezirk: Areal in dem Organismen leben, es aber nicht verteidigen. o Bedingte Territorialität: Je nach Ressourcenangebot und Konkurrenzsituation wird ein Territorium verteidigt oder nicht. o Intrasexuelle Selektion: Konkurrenz zwischen Männchen um Weibchen. Vor der Kopulation, zwischen Kopulation und Eibefruchtung (Spermienkonkurrenz), nach Befruchtung (Infantizid=Mord an fremden Nachkommen) o Spermienkonkurrenz: Voraussetzungen: Polyandrie, Spermienspeicherung bei ♀ o Sperm precedence/P2-Wert: Anteil des zweitkopulierenden Männchens an total befruchteten Eiern. o Intersexuelle Selektion: Weibchenwahl, Weibchen wählt Männchen. Vor der Kopulation, zwischen Kopulation und Eibefruchtung (versteckte Weibchenwahl), nach Befruchtung (selektiver Abort) o Versteckte Weibchenwahl: Weibchen begeht mehrere Paarungen, speichert Spermien und wählt geeignetste aus. Mechanismus: Selektive Spermienverdauung/-speicherung. o Sekundäre Geschlechtsmerkmale: Sind meist ausschlaggebend bei Weibchenwahl. Extravaganz deutet auf gute „Qualität“ eines Männchens hin, sind aber Handicap für das Überleben von diesem. Werden als Anzeiger für weitere Eigenschaften angenommen. o Paarungssystem: Anzahl Paarungspartner und Art der Beziehung zwischen den Geschlechtern während der Fortpflanzung. o Monogamie: Ausschliesslich 1♀+1♂ während einer Fortpflanzungsperiode. o Promiskuität: ♂ und ♀ mit jeweils mehreren Partnern [email protected] 6 o Polyandrie: 1♀ mit mehreren ♂. Direkter Nutzen: Höhere Befruchtungswahrscheinlichkeit, Unterstützung bei Brutpflege durch mehrere Männchen, weniger sexuelle Belästigung, Brautgeschenke, geringere Infantizidwahrscheinlichkeit. Indirekter Nutzen: Genetisch attraktivere, resistentere, diversere Nachkommenschaft. o Polygynie: 1♂ mit mehreren ♀ o Extra-pair-paternity: Nachkommen mit anderem Vater als dem sozial an Mutter gebundenen Männchen. o Elterliche Investition: Reproduktiver Erfolg bei Männchen durch Anzahl begattete Weibchen begrenzt, bei Weibchen durch Fähigkeit, Eier zu legen. Anzahl Nachkommen bei Männchen proportional zu Anzahl Fortpflanzungspartner, bei Weibchen voneinander kaum/unabhängig. o Weibliche Reproduktionsstrategien: Bestmögliche Vaterschaft erhalten durch Weibchenwahl, Optimierung des Zeitpunkts durch Spermienspeicherung, Kosten überflüssiger Paarungen vermeiden. o Männliche Reproduktionsstrategien: Meistmögliche Paarungspartner, evtl. durch Reduktion der Brutpflege, Erfolgschance abgegebener Spermien maximieren durch situationsgepasste Abgabe, Entfernen von Fremdspermien, Bewachen des Partners u.a. o Sexueller Konflikt: Resultiert aus unterschiedlichen Reproduktionsstrategien o Prämissen der Pflanzenökologie: Ressourcen sind endlich Jede ungestört wachsende Population erreicht Ressourcen-Limitierung In einem gemeinsamen Lebensraum wird eine Art durch eine andere ersetzt, wenn diese eine höhere Fruchtbarkeit oder geringere Mortalität hat. Zwei Arten können nur koexistieren, wenn sie unterschiedliche Nischen besetzen. Bestandesdichte reguliert Populationen so, dass die Individuenzahl stabil ist oder zyklische Änderungen durchläuft. Verfügbare Energie verringert sich entlang der Nahrungskette. o Stress: Belastung, Abweichung vom für einen Organismus günstigen Lebensbereich o Konstruktiver Stress: Wirkt sich durch Abhärtungs- oder Trainingeffekt langfristig positiv aus. o Destruktiver Stress: Wirkt sich negativ auf Fitness aus. o Stressreaktion: Antwort auf Stress. Ausweichen (escape), Resistenz infolge Vermeiden/Unterdrücken der Wirkung oder Ertragen der Wirkung (tolerance). o Angepasstheit: Evolutive Wirkung von Stress. Fähigkeit mit Stress (besser) umzugehen. o Anpassung: Aktiv, durch Konditionierung im Lebensraum erreichte Widerstandsfähigkeit. o Adaptive Merkmale: „Mitgebrachte“ Merkmale mit Erfolgswert gegen Stress, wird nicht aktiv erreicht. Unterscheidung zwischen: o Modulative/akklimative Anpassung: Akklimatisation, im Lauf eines Lebens eines Organs/einer Pflanze reversible Veränderung des Phänotyps (zB Frosthärte). o Modifikative Anpassung: Irreversible, zumeist morphologische Veränderung (zB Reifung eines Sonnenblattes) o Evolutive/genotypische Anpassung: Auf erbliche Eigenschaften bezogen, kann nicht oder nur beschränkt moduliert/modifiziert werden (zB Sukkulenz). o Phänologie: Sichtbare Veränderung des Entwicklungzustandes (Keimung, Blüte, Fruchreife...). Oft Zeitmass für Beobachtung von Entwicklungsdynamik anstelle normaler Zeitskala. Feste Abfolge, variable Intervalldauern. [email protected] 7 o Phänometrie: Misst Veränderung bestimmter Parameter im zeitlichen Ablauf der Entwicklungsphasen. o Thermalzeit: „Gewichtetes Zeitmass“. Aufsummiertes Produkt von Temperatur und Zeitdauer. o Plastochron: Zeitabstand zwischen Erscheinen zweier aufeinanderfolgender Blätter an einer Achse. Mass für Entwicklungsalter. o Ökosystem: Gesamtheit an interagierenden abiotischen und biotischen Komponenten in einem abgegrenzten Gebiet. Bestehend aus Biotop und Biocönose. o Biotop: Standort mit seinen abiotischen Faktoren. o Biocönose: Gesamtheit aller Lebewesen eines Ökosystems, Lebensgemeinschaft. o Biotop-Biocönose-Dichotomie: Gegenseitige Veränderung und Prägung von Biotop und Biocönose. o Phytocönose: engl. plant community. Gesamtheit aller Pflanzen eines Ökosystems. o Hierarchische Struktur der Biocönose: Biocönose > Phytocönose > Art > Population > Individuum/Genet > Ramet. o Artengefüge: Artenzahl und jeweilige Abundanzen im Ökosystem. o Primärproduzenten: Alle photosynthetisch aktiven Lebewesen. o Konsumenten: Herbivore, Carnivore. o Vernetzung des Ökosystems: Interne Verknüpfung aller Glieder durch Nahrungsketten, Stoffkreisläufe, Energieflüsse. o Funktionelle Gruppen: Gruppierung von Arten nach Morphophyten, Phänotypen, Physiotypen, Symbiosetypen o.a. o Morphophyt: Pflanze mit bestimmter Wuchsform. o Physiotyp: Pflanze mit bestimmtem Merkmal des Stoffwechsels (zB Mechanismus der Photosynthese), der Umweltansprüche oder –resistenzen. o Grimesches Dreieckssystem: Zur Klassifizierung von Arten nach Stress- und Störungstoleranz. Eckpunkte des Dreiecks = stress- aber nicht störungstolerant, störungsaber nicht stressstolerant, weder stress- noch störungstolerant. Radius vom Eckpunkt = Grad der Toleranz. o Biomasse: Lebendes, ober- und unterirdisches pflanzliches Inventar. Umfasst auch tote Innengewebe lebender Pflanzen (Holz). o Nekromasse: engl. standing dead. Äusserlich anhaftende, ober- und unterirdische tote Pflanzenteile o Phytomasse: Gesamtheit lebende und anhaftend tote Pflanzenteile. o Streu: engl. litter. Lose tote Pflanzenteile. Bodenstreu und unterirdische Streu. o Humuskomplex: engl. SOM, soil organic matter. Organische Reste die keine Organstruktur mehr erkennen lassen. Umfasst alle Übergänge von Rohhumus bis Moleküle der Huminsäuren. o Räumliche Struktur der Biocönose: Erschliessung des Luft- und Bodenraumes. Sprossund Wurzelmorphologie. Bestandeshöhe, Blattflächenindex, vertikale Verteilung der Blattfläche, Wurzeltyp, maximale Wurzeltiefe, vertikale Verteilung der Wurzeln. o Blattflächenindex: LAI, leaf area index. m² Blattfläche pro m² Bodenfläche. o Blattflächendichte: LAD, leaf area density. o Wurzelsystem: Feinwurzeln meist in obersten 20-100cm (Nährstoffe durch Mineralisierer und Mykorrhiza), tiefliegende Wurzeln (Wasserversorgung). [email protected] 8