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 GruppenEukaryoten nur photoautotroph und chemoheterotroph

96

96

Spezialisierung

Generalist und SpezialistPhytophagen (Herbivoren)

monophag: fressen an einer Artoligophag: Arten einer Gattungpolyphag: breiteres Spektrum

Carnivoren (Fleischfresser)Omnivoren (Allesfresser)

Individuen oftmals spezialisierter als Population

(Vegetarier – Inuit)

97

Individuen spezialisiert, Population = Generalist

97

assoziatives Lernenerhöhter Erfolgverbessert Erfahrung mit Beute

reduziert Handhabungszeit }Maximierung der Fitness

physiologische Effizienzhypothese

individuelles Suchbild

Spezialisierung kann vorteilhaft seinzielt auch auf Optimierung

100

Optimierung: Energie pro Zeiteinheit

Optimaler Nahrungserwerb: optimal foraging

101

optimal ist nicht maximal

trade-offs (Grösse, Gewinn)

Nahrungswahl hängt ab von:• Angebot• Alternativen• Hungerzustand

Hierarchie-Schwellenwert-Modell

102

Entscheidung hängt ab von- Häufigkeit- Erfahrung- Handling- Lerneffekt

Abhängigkeit der Prädationsratevon der Dichte der Beute =funktionelle Reaktion

105

linear: konstante RatedichteunabhängigFiltrierer: Daphnien, Wale

negativ dichteabhängig:komplexe Such- undHandhabungszeitParasitierung

positiv dichteabhängig:LerneffektRückenschwimmer

3 Typen funktioneller Reaktion

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

108

Pflanzen beziehen Energie von der SonneHerbivoren 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

108

Zersetzer (Destruenten, Detritivoren)

treten in Artkomplexen auf• Tiere zerkleinern (Asseln, Tausendfüssler etc.)• Mikroorganismen bauen abspezialisiert (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

110

Primärproduzenten (Pflanzen)

< 18 % aller Arten> 98 % aller Biomasse

immobilSyntheseleistung (Struktur + Schutz)grösste Lebewesenmodularer Aufbau, Meristeme, Neuaustrieb

Herbivorieschutz

111

Terpenoide (a-g)

Phenole (h-n)

Alkaloide (o-r)

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)

113

Herbivorie in allen Tiergruppen

Spezialisierung auf Pflanzenorgane• Blattfresser (Käfer, Schmetterlingsraupen)• Phloemsauger (Blattläuse)• Xylemsauger (einige Zikaden)• Blattminierer (Wurzel-, Stängel-, …)• Gallbildner • Pollen, Nektar …• Samen, Früchte …

114

Sekundärkonsumenten: Carnivorenfressen pro Leben

echte Räuber: mehrere Beute grösser als BeuteParasitoide: einmal Beute kleiner als Beute

Familiengruppe der Schlupfwespen (Hymenoptera)

Fam. Raupenfliegen (Tachinidae, Diptera)

114

Hymenoptera (Hautflügler)

Ichneumonidae (Schlupfwespen)Pteromalidae (Erzwespen)Aphidiidae parasitieren Aphididae

115

Omnivoren

Beispiel: Marienkäfer (Coccinellidae) trophische EbeneLarve 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 findenHauptvorteil: Schlaraffenland

115

Fast alle Arten sind Wirte für ParasitenDie meisten Parasiten sind recht artspezifisch

→ die meisten Arten leben parasitisch→ parasitische Lebensweise ist ein wichtiger Lebenstil

Mikroparasiten: Einzeller Bakterien Viren „klassische“ KrankheitenMakroparasiten

116

Makroparasiten:

Ektoparasiten Zecken Flöhe Läuse

Endoparasiten Cestoda (Band-) Nematoda (Spul-) Trematoda (Saugwürmer)

116

Makroparasiten

komplexe Entwicklungszyklenoft mitWirtswechsel