02-Habitat- und Nahrungswahl Neu 2016
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ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Habitat- und Nahrungswahl warum Nahrung? Energetische Grundlagen für Wachstum Aufrechterhaltung der Grundfunktionen Reproduktion Suche – Auswahl – Verteidigung u. Aufnahme von Nahrung Prädationsrisiko - Nahrungskonkurrenz Interaktionen ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Habitatwahl Heterogenität in potentiellen Lebensräumen: Vegetationstyp Nahrungsverfügbarkeit Feuchtigkeit Temperatur Anzahl und Qualität von Nistplätzen Einnischung enge Spezialisten breite Generalisten spezifische Habitatansprüche Habitatverlust → ökologische und genetische Konsequenzen ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Aber: Nachweis von Habitatvariabeln und Nischentrennung im Freiland meist schwierig (↔ Labor); evt. bestimmte sympatrische Primatenarten, übersichtliche Gemeinschaften von Finkenvögeln Hunderte von ökologisch ähnlichen Insektenarten in einem Tropenbaum Innerartliche Konkurrenz: optimale Bereiche werden zuerst besiedelt z.B. Mönchsgrasmücke; Territorienbesetzung bei Rückkehr von Zugvögeln ETHOLOGIE Roland Gerstmeier im Laufe der Evolution → Lern- und Prägungsmuster Verhaltensmechanismen der Habitatwahl werden genetisch verankert Beispiel: Schwirrammer ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Nahrungspyramide Energieverlust bei jedem Transfer Lichtenergie → Zucker = Photosynthese herbivore Verwertung durch Tiere Karnivore 98% 90% 85% Die meisten Tierarten sind Herbivore Was tatsächlich gefressen wird, hängt ab von: Hungerzustand – individuellen Erfahrungen und Vorlieben – Geschlecht und Fortpflanzungszustand – Nährwert – andere Inhaltsstoffe Nahrungsspezialisten - Nahrungsgeneralisten ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Nahrungsspezialisten Schmetterlingsraupen, z.B. Monarchfalter (Danaus plexippus) → Wolfsmilchgewächse Schwarzer Apollo (Parnassius mnemosyne) → Lerchensporn Koala → Eucalyptus (allerdings viele Arten) Bambuslemuren (Hapalemur) → Bambus Afrikanische Eierschlangen (Dasypeltis) → Eier Nahrungsgeneralisten die meisten; z.B. auch Vögel auf Inseln → breitere Nahrungsnische als Artgenossen auf dem Festland Mechanismen der Nahrungssuche artspezifische sensorische Fähigkeiten • visuell • akustisch • olfaktorisch + welche?? • elektrische Potenziale • Infrarot • kombinierter Tast- und Geschmacksapparat ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Kognitive Aspekte Gedächtnisleistungen - territoriale Tiere, blütenbesuchende Insekten Langzeit-Gedächtnisleistungen - Hummeln, Vögel, wandernde Huftiere Räuber: spezifische Suchmuster → rasch erlernbar Blaubuschhäher ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Nahrungsvorräte: Orientierungsleistungen + Gedächtnisleistungen Soziale Aspekte Kommunikation: Bienentanz, Duftstoffe bei Ameisen Ökologische Aspekte Prädationsrisiko: Wachsamkeit ↔ Nahrungssuche ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Spezielle Anpassungen Ansitz-, Lauerjäger Werkzeuggebrauch ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Optimale Nahrungswahl Kosten - Nutzen - Abwägung Suchzeit für optimale Beute Bearbeitungszeit Wildhunde jagen leicht zu überwältigende Beute Bergpieper bevorzugen langsam fliegende Insekten bei geringer Beutedichte → auch suboptimale Beute Bären beim Lachsfang: bei hoher Verfügbarkeit Spezialisierung auf Ovarien und Gehirne aber auch andere Kriterien: Nährstoffe, Geschmack, individuelle Vorlieben Figure 2. Schematic of the apparatus used in Experiment 1 (seen from above). 10 cm 20 cm 6 cm TA = tabletop tool 2 1 3 am tiefsten Wimpenny JH, Weir AAS, Clayton L, Rutz C, et al. (2009) Cognitive Processes Associated with Sequential Tool Use in New Caledonian Crows. PLoS ONE 4(8): e6471. doi:10.1371/journal.pone.0006471 http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0006471 ETHOLOGIE Roland Gerstmeier ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Nahrungsqualität Nahrungswahl von Herbivoren - Mindestbedarf an Nährstoffen ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Ideal freie Verteilung aber, in freier Natur: Komplizierung durch Wettbewerbsfähigkeit, Erneuerungsrate der Ressource und Prädationsrisiko ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Territorialität Verteidigung benachbarter Gebiete Ursachen Streifgebiet (home range) - Kosten-Nutzen-Abwägung 1. Qualität der Ressource 2. Ressourcenquantität 3. Räumliche Ressourcenverteilung 4. Zeitliche Verteilung der Nahrungsquellen ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Beispiel: Kolibris und Nektarvögel - Zahl der Blüten - darin enthaltene Nektarmenge - Energiegehalt im Labor: energetische Kosten für verschiedene Aktivitäten - Sitzen - Nahrungssuche - territoriale Kämpfe (in Kalorien) Nahrungssuche ist energetisch sehr viel teurer als Sitzen → Territoriale Individuen sparen durch Revierverteidigung Energie! ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Reagieren flexibel auf räumliche und zeitliche Schwankungen ihrer Nahrung - bei gleichmäßiger Verteilung der Nahrungspflanzen sollte sich eine negative Beziehung zwischen der Anzahl verteidigter Blüten und der Territoriumsgröße ergeben - bei heterogener Verteilung der Blüten sollte die Territoriumsgröße an die Verteilung der Blüten angepasst sein - Territorien von Tieren derselben Population können um mehr als das 100-fache in der Größe variieren, aber nur um das 2-3-fache in der Zahl der Blüten unterscheiden - Ist eine Pflanze mit besonders viel Nektar verfügbar, wird die Territoriumsgröße schnell reduziert ETHOLOGIE Roland Gerstmeier Mechanismen der Territorialität Tier von einem schlechteren Platz oder "floater" (Vagabund) Entfernungsexperiment Konfrontation des Nachfolgers mit dem Revierinhaber Waldbrettspiel Austernfischer arbiträre Konvention: "der Revierinhaber gewinnt immer" alternative Erklärung: Revierinhaber ist im Lichtfleck aufgewärmt, daher physiologisch im Vorteil
