3. wechselwirkungen zwischen verschiedenen arten 3.1 nahrungserwerb spezialisierung optimierung 3.2...

3. Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten

3.1 Nahrungserwerb Spezialisierung Optimierung

3.2 Trophische Ebenen Zersetzer Primärproduzenten: Pflanzen Primärkonsumenten: Herbivoren

Sekundärkonsumenten: Carnivoren Omnivoren Parasiten, Krankheitserreger

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3.1 Nahrungserwerb

Prokaryoten erfolgreich in allen 4 GruppenEukaryoten nur photoautotroph und chemoheterotroph

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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)

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Individuen spezialisiert, Population = Generalist

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assoziatives Lernenerhöhter Erfolgverbessert Erfahrung mit Beute

reduziert Handhabungszeit }Maximierung der Fitness

physiologische Effizienzhypothese

individuelles Suchbild

Spezialisierung kann vorteilhaft seinzielt auch auf Optimierung

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Optimierung: Energie pro Zeiteinheit

Optimaler Nahrungserwerb: optimal foraging

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optimal ist nicht maximal

trade-offs (Grösse, Gewinn)

Nahrungswahl hängt ab von:• Angebot• Alternativen• Hungerzustand

Hierarchie-Schwellenwert-Modell

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

Abhängigkeit der Prädationsratevon der Dichte der Beute =funktionelle Reaktion

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linear: konstante RatedichteunabhängigFiltrierer: Daphnien, Wale

negativ dichteabhängig:komplexe Such- undHandhabungszeitParasitierung

positiv dichteabhängig:LerneffektRückenschwimmer

3 Typen funktioneller Reaktion

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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

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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

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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

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Primärproduzenten (Pflanzen)

< 18 % aller Arten> 98 % aller Biomasse

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

Herbivorieschutz

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Terpenoide (a-g)

Phenole (h-n)

Alkaloide (o-r)

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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)

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Herbivorie in allen Tiergruppen

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

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Sekundärkonsumenten: Carnivorenfressen pro Leben

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

Familiengruppe der Schlupfwespen (Hymenoptera)

Fam. Raupenfliegen (Tachinidae, Diptera)

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Hymenoptera (Hautflügler)

Ichneumonidae (Schlupfwespen)Pteromalidae (Erzwespen)Aphidiidae parasitieren Aphididae

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Omnivoren

Beispiel: Marienkäfer (Coccinellidae) trophische EbeneLarve frisst Blattläuse Herbivoren darin Schlupfwespe Carnivoren Imago Pollen, Nektar Primärproduktion Blattläuse Herbivoren

weiter verbreitet als angenommen

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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

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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

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Makroparasiten:

Ektoparasiten Zecken Flöhe Läuse

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

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Makroparasiten

komplexe Entwicklungszyklenoft mitWirtswechsel