3. Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten

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

3 Generalist und Spezialist Phytophagen (Herbivoren)
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

4 Individuen spezialisiert, Population = Generalist
97

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

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

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

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

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

10 numerische Reaktion meist begrenzt
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

11 Pflanzen beziehen Energie von der Sonne
3.2 Trophische Ebenen Aufbau Ökosystem 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

12 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

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

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

15 Primärkonsumenten: Herbivoren - Pflanzen << P, N als Tiere
- C:N Pflanzen 40: Tiere :1 - grösste Verschiebung zwischen Nährstoffen - >> Pflanzennahrung unbrauchbar - chemische Verteidigung der Pflanzen - Cellulose schwer nutzbar (Cellulase) - Symbiose mit Mikroorganismen (Termiten, Kühe) 113

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

17 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) 114

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

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

20 nutzen Wirt als Lebensraum obligatorisch vom Wirt abhängig
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

21 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

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

23 Makroparasiten komplexe Entwicklungszyklen oft mit Wirtswechsel 116