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3. Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten 3.1 Nahrungserwerb Spezialisierung Optimierung 3.2 Trophische Ebenen Zersetzer Primärproduzenten: Pflanzen.

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1 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

2 3.1 Nahrungserwerb Prokaryoten erfolgreich in allen 4 Gruppen Eukaryoten nur photoautotroph und chemoheterotroph 96

3 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)

4 97 Individuen spezialisiert, Population = Generalist

5 97 assoziatives Lernen erhöhter Erfolg verbessert Erfahrung mit Beute reduziert Handhabungszeit } Maximierung der Fitness physiologische Effizienzhypothese individuelles Suchbild Spezialisierung kann vorteilhaft sein zielt auch auf Optimierung

6 100 Optimierung: Energie pro Zeiteinheit Optimaler Nahrungserwerb: optimal foraging

7 101 optimal ist nicht maximal trade-offs (Grösse, Gewinn) Nahrungswahl hängt ab von: Angebot Alternativen Hungerzustand Hierarchie-Schwellenwert-Modell

8 102 Entscheidung hängt ab von - Häufigkeit - Erfahrung - Handling - Lerneffekt Abhängigkeit der Prädationsrate von der Dichte der Beute = funktionelle Reaktion

9 105 linear: konstante Rate dichteunabhängig Filtrierer: Daphnien, Wale negativ dichteabhängig: komplexe Such- und Handhabungszeit Parasitierung positiv dichteabhängig: Lerneffekt Rückenschwimmer 3 Typen funktioneller Reaktion

10 107 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

11 108 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 Aufbau Ökosystem 3.2 Trophische Ebenen

12 108 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

13 110 Primärproduzenten (Pflanzen) < 18 % aller Arten > 98 % aller Biomasse immobil Syntheseleistung (Struktur + Schutz) grösste Lebewesen modularer Aufbau, Meristeme, Neuaustrieb Herbivorieschutz

14 111 Terpenoide (a-g) Phenole (h-n) Alkaloide (o-r)

15 113 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)

16 113 Herbivorie in allen Tiergruppen Spezialisierung auf Pflanzenorgane Blattfresser (Käfer, Schmetterlingsraupen) Phloemsauger (Blattläuse) Xylemsauger (einige Zikaden) Blattminierer (Wurzel-, Stängel-, …) Gallbildner Pollen, Nektar … Samen, Früchte …

17 114 Sekundärkonsumenten: Carnivoren fressen pro Leben echte Räuber: mehrere Beute grösser als Beute Parasitoide: einmal Beute kleiner als Beute Familiengruppe der Schlupfwespen (Hymenoptera) Fam. Raupenfliegen (Tachinidae, Diptera)

18 114 Hymenoptera (Hautflügler) Ichneumonidae (Schlupfwespen) Pteromalidae (Erzwespen) Aphidiidae parasitieren Aphididae

19 115 Omnivoren Beispiel: Marienkäfer (Coccinellidae) trophische Ebene Larve frisst Blattläuse Herbivoren darin Schlupfwespe Carnivoren Imago Pollen, Nektar Primärproduktion Blattläuse Herbivoren weiter verbreitet als angenommen

20 115 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

21 115 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

22 116 Makroparasiten: Ektoparasiten Zecken Flöhe Läuse Endoparasiten Cestoda (Band-) Nematoda (Spul-) Trematoda (Saugwürmer)

23 116 Makroparasiten komplexe Entwicklungszyklen oft mit Wirtswechsel


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