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Flashcards in ALTKLAUSUR! Deck (132)
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•Pro trophischer Ebene werden 10% der Energie allokiert. Beschreiben Sie welche Konsequenzen das auf die Biomasseverhältnisse von terrestrischen und planktonischen Nahrungsketten hat.

Die Abbildung zeigt ein Model zur Energieübertragung in verschiedene trophische Ebenen. Auf jeder Ebene geht Energie durch Respiration und Wärme verloren, somit wird nur ein Teil in die nächst höhere Ebene übertragen. Als Faustregel gilt, dass etwa 10% pro trophischer Ebene in Biomasse umgewandelt wird. Das bedeutet also (s. Grafik), dass bei einer Energiemenge von 10 000 kcal auf Ebene der Pflanzen ca. 1 000 kcal in die nächsthöhere Stufe, also zu den Herbivoren, übertragen wird. In der nächsthöheren Stufe (Carnivore 1. Ordnung) sind es dann nur noch 100 kcal, und bei den Carnivoren 2. Ordnung noch 10 kcal. Mit jeder trophischen Ebene nimmt auch die Menge der Biomasse ab.
Ökosysteme haben darum sogenannte Biomassepyramiden: die Produzenten (Pflanzen) haben i.d.R. eine größere Biomasse als die Konsumenten, die oben stehen. Dies gilt für terrestrische Habitate sowie aquatische, von Makrophyten dominierte, Systeme. Betrachtet man im Vergleich dazu Ökosysteme des Pelagials im See oder Meer, ergibt sich ein völlig anderes Bild. Hier weist das Zooplankton eine hohe effektive Fraßrate auf, außerdem sind die Organismen des Zooplanktons langlebiger als Lebewesen des Phytoplanktons. Letzteres weist jedoch eine hohe Reproduktionsrate auf. Durch diese hohe Produktivität wird eine kleinere Biomasse der Primärproduzenten (in Vergleich zum Zooplankton) ermöglich – die Biomassepyramide steht sozusagen auf dem Kopf.
 

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3. Planen Sie ein Experiment zur Überprüfung des Zusammenhangs zwischen dem Wassergehalt des Bodens und dem Wachstum von Tomatenpflanzen in einem Gewächshaus. Es kommt es zu einer Trauermückenplage – könnten Sie diese Störung ggf. für Ihr experimentelles Konzept nutzen?

  • Planung eines Experiments: 1) Hypothese aufstellen, 2) Variablen anschauen, 3) repräsentative Stichproben wählen, 4) Überprüfung Hypothese (hier: im Labor), 5) Modell/Auswertungen aufstellen
  • Hypothese: Wachstum skaliert positiv mit dem Wassergehalt, bis ein Maximum erreicht ist
  • Ausreichend große Stichprobenmengen von Tomatenpflanzen werden in unterschiedlich stark bewässerten Böden (Wassergehalt = erklärende Variable) bei sonst gleichen Bedingungen herangezogen und nach einer bestimmten Zeit die Wuchsgröße (Biomassegehalt/Photosyntheserate = Response-Variable) gemessen und gegen den Wassergehalt (in versch. Stufen) aufgetragen.
  • Lässt sich der Befund durch eine Regression mit ausreichender Bestimmtheit nähern, kann die Hypothese untermauert bzw. widerlegt werden (dann ggf. Neubildung einer Hypothese).
  • Ggf. müssten die Befunde in Freilandversuchen bestätigt werden
  • Zusammenhang zw. Wassergehalt & Trauermücken-Plage: ein paar Pflanzen mit Gelbfallen & ein paar Pfl.

ohne Gelbfallen → Überprüfung

3

Die fundamentale Netto-Wachstumsrate einer Population (N) über die Zeit (t) wird mit dN/dt = rN ausgedrückt. Für was steht der Term „r“ und wie entwickelt sich die Populationsgröße bei r>0, r=0 und r<0 über die Zeit? Wann ist das Wachstum einer Population exponentiell, wann logistisch?

  • r = Wachstumsrate pro Kopf (per capita) & Steigung von Populationsgröße gegen Zeit
  • Zeichne Grafik: →
  • r=0: weder Wachstum noch Absterben = const.
  • r>0: kontinuierliches Wachstum → exponentiell
  • r<0: Populationsdichte nimmt ab
  • Wachstum exponentiell, wenn Rate sich verdoppelt; Wachstum ohne Umweltwiderstände (unnatürlich, für kurze Zeit)
  • Logistisches Wachstum: Kurve ist sigmoidal, Wachstum begrenzt durch Kapazitätsgrenze des Habitats → Umweltfaktoren bewirken eine Kapazitätsgrenze (K)

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Der pH-Wert (Säuregrad) ist ein wichtiger abiotischer Umweltfaktor: Benennen Sie Prozesse in der Umwelt, sowie in Organismen, welche durch den pH-Wert beeinflusst werden. Wie wirken sich pH- Änderungen auf Ökosystemebene aus? Kennen Sie Beispiele wo anthropogene Veränderungen des pH-Werts Ökosysteme zerstört haben bzw. zerstören?

  • Prozesse:

-steuert Löslichkeit anorganischer Komponenten im Boden: Mineralstoffe & Schwermetalle (gehen dann in Lösung → Organismen können absterben)

-beeinflusst Stoffwechselleistungen der Organismen: Fkt. von Enzymen (pH-Optimum) & Ladungsverhalten der Zellmetabolite (AS - ampholytisch, Carbonsäuren) & Proteine (ggf. Proteindenaturierung)

  • Versauerung von Ökosystemen hat starke Auswirkungen auf terrestrische und aquatische Lebensgemeinschaften → Diversität stark reduzierend
  • Organismen in limnischen Systemen sind stark pH-abhängig → bei stenopotenten Organismen hat eine Versauerung von Gewässern eine stärkere Wirkung als bei eurypotenten O.
  • anthropogene Veränderungen: saurer Regen (SO2 durch Industrieabgase/Autoabgase → schwefelsaure Niederschläge) → saurer Boden → Waldsterben (Nadelwälder abgestorben) [unbelasteter Regen: pH ~5,6; Grundwasser: pH 6-8,5]; Versauerung der Meere → Kalkschalen (Korallenriffe) lösen sich auf; Bodenversauerung durch Massentierhaltung → zu viel Ammoniak-Eintrag bzw. Nitrat in Böden

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Was versteht man unter dem Allee-Effekt? Wie ist der Zusammenhang zwischen innerartlicher Konkurrenz und dem Allee-Effekt? Welche Rolle spielt der Allee-Effekt in der Invasionsbiologie oder generell bei der Erschließung neuer Lebensräume durch eine Art? Was denken Sie über Populationen von (beispielsweise) Wildschweinen und Füchsen in der Stadt hinsichtlich des Allee-Effekts?

  • Allee-Effekt = negative Effekt einer geringen Individuenzahl (-dichte) auf die Reproduktionsrate & Überlebensrate → sehr kleine Populationen sind vom Aussterben bedroht!
  • Allee-Effekt beschreibt die Ausnahme des allgemeingültigen Zusammenhangs des Schlüsselfaktors intraspezifischen Konkurrenz (bei kleinen Populationen ist R am größten, durch verringerte Konkurrenz)
  • Ist ein starker Allee-Effekt wirksam, ist das Aussterben einer Population unterhalb eines gewissen Schwellenwerts unausweichlich, auch wenn noch eine gewisse Restpopulation eine Zeitlang am Leben ist
  • Faktoren:

-Probleme bei der Partnerfindung

-Anhäufung schädlicher Allele (Inzuchtdepression)

-reduzierte Effizienz bei der Nahrungssuche

-Probleme bei der Abwehr von Räubern

-Zusammenbruch der Sozialstrukturen möglich, z.B. keine Rudelbildung bei Wölfen mgl., oder fehlende Koopoeration

  • Invasionsbiologie: Allee-Effekt macht Invasion weniger wahrscheinlich → Neueinwanderung in einen Lebensraum, durch natürliche Kolonisierung oder durch menschliche Verschleppung → schlägt fehl, wenn durch zu wenige Individuen (Pionierarten) erfolgt
  • Ursachen: Habitat-Fragmentierung, Jagd, klimatische Veränderungen
  • Stadtfauna: deutlich artenreicher als in umliegenden Agrarlandschaften; allerdings fehlen Arten, die es in lange gewachsenen und stabilen Ökosystemen gibt → Wildschweine & Füchse zeigen keinen Allee-Effekt in der Stadt; unwichtig wegen geringer innerartlicher Konkurrenz

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Zwei Pflanzen konkurrieren um mehrere Ressourcen (z.B. Licht und Nährstoffe). Planen Sie ein Experiment zur Bestimmung der Effekte auf die Phytomasse.

(Als Inikator kann auch die Photosyntheseaktivität dienen)

dabei werden beide Pflanzen im gleichen topf, einmal mit oberirdischer Trennwand und einmal ohne, sowie in separaten töpfen mit ebendieser Trennwandkonstellation eingepflanzt → verglichen werden kann dann, um welche Ressource die stärkste Konkurrenz besteht (jeweils verglichen mit der ober- oder unterirdisch isolierten Kontrollpflanze)

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Mit welchen Lehrmeinungen der allgemeinen Ökologie kann man Mechanismen/Ursachen für Biodiversität erklären?

  • vielseitige Lebensbedingungen → viele Arten, geringe Abdundanz, euryökische Arten
  • einseitige Lebensbedingungen → wenig Arten, hohe Abdundanz, stenöke Arten

8

Globale Umweltveränderungen können die Ausbreitung von Parasitosen fördern. Diskutiere die Mechanismen am Beispiel Malaria.

  • Globale Klimaveränderungen und Parasitismus

-Erwärmung,AnstiegMeeresspiegel,Änderung der Meeresströmung,Dürren etc

-Erhöhung der Entwicklungsraten der Parasiten,Übertragungsrate durch Vektorenund Parasiten-Generationen pro Jahr

-milde Winter verkürzen Überwinterungsphasen, Lebenszyklen des Wirtsändern sich

-stärkste Auswirkungen bei Parasiten mit komplexen Lebenszyklen

-z.B. Malaria (Plasmodium):

▪  SporogonienurbeibestimmtenTemperaturen

▪GenerationszeithalbiertsichbeiAnstiegum5°C(daVektorpoikilotherm)

-Anopheles:Aktivität,Lebensdauer, Reproduktion erhöht, Larvenentwicklung an feuchtwarmen Orten → Zeitspanne für mögliche Übertragung verlängert sich, Ausbreitungsgebiet vergrößert sich

▪  Voraussetzungen für Malaria in Deutschland:

-Präsenz des Vektors

-Mindesttemperatur zur Entwicklung des Parasiten

-Präsenz infizierter Wirte

-Malaria tertiana bzgl Sommerisotherme bis Baden-Württemberg möglich

-in gemäßigten Breiten geringere Diversität der Wirte → Fokus auf kleinere Wirtsgesellschaft → stärkerer Druck des Parasiten auf Wirt

9

Was sind diskrete Populationsmodelle? Was heißt in diesem Zusammenhang univoltin und iteropar?

  • Unterscheidung zwischen univoltinen (einjährigen) und iteroparen (mehrjährigen) Arten
  • univoltin: einjährige pflanzen mit einem reproduktionszyklus
  • iteropar: mehrjährige organismen mit mehreren reproduktionszyklen → geburten- und sterberate wirkt auf mehrere Generationen

 

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Welche 2 Prozesse kennt man, die Fixierung von Luftstickstoff wieder umkehren können und die beteiligten Organismen?

  • 1. Denitrifikation = Umwandlung von Nitrat über Stickstoffmonoxid und Lachgas zu molekularen Stickstoff

-anaerobe Prozess

-denitrifizierende Bakterien betreiben Nitratatmung → Energiegewinnung

-z.B. E.coli

  • 2. Anammox = anaerobe Ammonium-Oxidation

-Bakterien besitzen spezielle Organellen → Anammoxosomen

-von Bakterien zur Energiegewinnung genutzt

-NH4++N2O→N2+H2O

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Welche physiologischen Adaptationen an den Umweltfaktor Temperatur findet man bei Säugetieren? Nenn Sie zwei Beispiele.

  • Speicherung Körperwärme (Kamel – Körpertemp. 34 - 44°C, Gazelle)
  • Gefrierpunktsenkung bei Amphibien, Fischen, Insekten (Kryoprotektoren: Proteine, Zucker, Alkohole) → ABER: Poikilotherme
  • Wärmeaustauch (Gegenstromprinzip zum Heizen oder Kühlen) → z.B. Arktischer Wolf, Gänse, Spießbock („Wundernetz“ → kühlt Gehirn)

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Wovon ist die Löslichkeit von Kohlendioxid im Meerwasser abhängig und wie wirkt die globale Klimaveränderung auf diese Prozesse aus?

  • Temperatur
  • C-Reaktionsketten im Wasser
  • Partialdruck
  • Auswirkungen Klimaveränderung: durch globale Erwärmung weniger CO2 im Wasser gebunden, pH-Wert des Wassers niedriger

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Stadtökologie: Was zeichnet Flora und Fauna aus? Was ist besonders?

  • Stadtflora = Gesamtheit aller Pflanzenarten des Biotoptyps „Stadt“

◦ besteht aus Anpflanzungen & spontaner Vegetation

◦ höhere Artenzahl/km2 als im Umland

◦ mehr nicht-einheimische Arten vorhanden

◦ andere Standortansprüche als im Umland → licht-, wärme-, basen-, stickstoffliebend & trockenresistent

◦ mehr schadstoffresistente Arten

◦ mehr einjährige Pflanzen

◦ keine Arten mit spezialisierten Bestäubungsmechanismus → eher Wind- & Klettverbreitung

◦ Bsp.: Ackerkratzdistel, Spitzwegerich

  • Stadtfauna:

◦ Stadtfauna ist deutlich artenreicher als Stadtflora

◦ setzt sich hauptsächlich aus Arthropoden, Vögeln & Säugetieren zusammen

◦ Besiedlung von Städten durch Wildtiere

◦ Tiere sind oft Kulturfolger

◦ keine Abhängigkeit von großräumigen Flächen

◦ Unempfindlichkeit gegen Schadstoffe & Lärm

◦ kein ausgeprägtes Fluchtverhalten

◦ ähnliche Nahrungsansprüche wie der Mensch

◦ Bsp.: Fuchs, Bienen

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Welche Merkmale kennzeichnen intraspezifische Konkurrenz?

       intraspezifische Konkurrenz bei Ressourcen knappheit: 
       ◦ wirkt gleichförmig auf alle Individuen
◦ besteht direkt um den Zugang zu oder in direkt über die Ausbeutung von Ressourcen 
       ◦ Individuen bleiben kleiner(gleiche Biomasse bei mehr Individuen)
◦ geringereReproduktion,verzögertesWachstum
◦ Vorherrschen von„unterdrücktenSchwächlingen“ 

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Zwei Gradienten in Nordamerika beschreiben (Ost-West- und Nord-Süd-Gradient) / Faktoren die Klima beeinflussen von Ost nach West

Faktoren: Niederschlag, Nährstoffe (Stickstoff), breites Temperaturenspektrum (-10°C bis +30°C), Brände & Herbivorie

Ost-West-Gradient Nordamerikas: Zonobiomabfolge von Laubwald über Prärie zu Wüste

Anstieg der Temperaturen von Nord nach Süd

• ein Niederschlagsgradient gliedert die Prärie von Ost nach West mit abnehmenden Regenfällen in 3 Haupttypen:

◦ Vegetationsformen große Ebenen (Ost → West): Hochgrasprärie mit hochwüchsigem Süßgras > Mischgrasprärie > Kurzgrasprärie geht im Westen in Wüstenregionen über

• Herbivorie: große Pflanzenfresser (z.B. Bisons, Pferde) & rhizophage Nematoden im Boden

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Definiere die Begriffe Biotop, Habitat und Assoziation

  • Biotop (Lebensraum)= die Lebensstätte einer Biozönose = bestimmter Lebensraum mit gleichen Umweltbedingungen beherbergt lokale Populationen verschiedener Arten, z.B. Regenwald

 

  • Habitat = typischer Standort einer Art (Pflanze od. Tier) • „habitare in silvis“ = bewohnt Wälder

 

  • Assoziation = Pflanzengemeinschaft

→ Regionen mit ähnlichem Klima beherbergen Pflanzen mit ähnlichem Lebensformtyp, z.B. Sukkulenten in der Wüste

→ ähnliche abiotische Umweltfaktoren bedingen äußerlich ähnliche Physiognomie (z.B. Wasserspeichergewebe oder Reduktion der Blätter)

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Was ist die minimale Überlebensfähige Populationsgröße (MVP)? Wie groß ist sie bei Wirbeltieren?

  • Minimalpopulation (MVP) = kleinstmögliche effektive Populationsgröße, die unter festgelegten Bedingungen noch überlebensfähig ist
  • Minimalpopulation (MVP): bei Wirbeltieren >100, bei Invertebraten >10.000
  • Bsp. bei Dickhornschafen braucht man >101 Individuen, damit die Population überlebt
  • Rückzugspool Wolf: Truppenübungsplätze, weil von Menschen selten genutzt, keine Landwirtschaft, große freie Areale, Gebäude/Krater als Bau (→ Mosaikstruktur), keine Jäger

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Definieren Sie die Begriffe Biozönose und Biotop. Welche biotischen und abiotischen Wechselbeziehungen sind jeweils charakteristisch?

Biozönose: Lebensgemeinschaft von Organismen innerhalb eines Biotops, die sich gegenseitig bedingen und durch ihre Interaktion Fortbestand haben – biotische Komponente des Ökosystems

Biotop: abiotische Komponente des Ökosystems, Lebensraum, in dem die Organismen der Biozönose interagieren, dessen phys-chem Bedinungen und abiotische Ressourcen die Zusammensetzung der Organismengesellschaft prägt, aber auch von dieser geformt wird

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•Nennen Sie zwei Typen von Lebensstrategen und erklären sie was diese ausmacht.

K - Strategen

  • stabile Populationen
  • langlebig
  • hohe Körpermassen
  • niedrige Reproduktionsrate
  • langsame Individualentwicklung
  • wenig Eier, Nachkommen
  • intensive Brutpflege

→Lebensraumspezialisten, nutzen Ressourcen effizient 

→Populationen befinden sich an/nahe der Kapazität
→innerartliche Konkurrenz spielt eine große Rolle

 

r - Strategen

  • kurzlebig
  • geringe Körpergröße
  • hohe Reproduktionsrate
  • schnelle Indivudualentwicklung
  • große Nachkommenzahl
  • keine Brutpflege

Umweltressourcen selten begrenzender Faktor

gute Kolonisierer
schnelle Reaktion auf Störungen

 

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Genet-Ramet-Konzept nach Harper (1 Punkt), ein Beispiel aus Tier- oder Pflanzenwelt (1 Punkt)

  • Definition von modularen Organismen
  • Genet = eine Zygote mit allen von ihr abstammenden Zelllinien bis zur Bildung einer neuen Zygote → Einzelindividuen
  • Ramet = eine von mehreren homologen Strukturen, die gemeinsam einen Teil oder die Gesamtheit einer größeren Einheit bilden → modularer Organismus

◦ Ramets = auch Untereinheiten und können miteinander verbunden sein

• Beispiele:

→Tiere: Seescheide → Kolonien aus Einzeltieren → als Ketten in einer gelartigen Matrix angeordnet

→Pflanzen: Wurzelrhizome = unterirdisch wachsende Sprossachse → z.B. Bambus, Ingwer; oder Stolone bei Erdbeerpflanzen

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Disposable soma theory erklären und in Zusammenhang mit „Was mich nicht umbringt, macht mich stärker“ (Nietzsche) setzen

  • Energieressourcen sind beschränkt, daher müssen bei der Verteilung Kompromisse eingegangen werden
  • Zwei prinzipielle Ziele

-Energie zu erhalten
-Nachkommen zu produzieren

 

  • Energie wird für den Stoffwechsel, die Reproduktion und Reparatur und Instandhaltung des Körpers gebraucht
  • Ein Organismus kann entweder in Langlebigkeit des Körpers oder in eine hohe Reproduktionsrate investieren. Beide Prozesse konkurrieren miteinander.
  • Es besteht ein energetisch-physiologischer Konflikt zwischen Investition in Fertilität und Sicherung der körperlichen Integrität
  • Der Kompromiss führt zum Altern des Körpers
  • Bsp. Frau lebt länger, aber Menopause, Mann lebt länger und länger fruchtbar

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Nennen Sie eine Gruppe von Viren, die von Vektoren übertragen werden? Welcher Vektor überträgt das Gelbfieber-Virus? Wie kann man sich vor Gelbfieber schützen? Wie kann man Aedes und Culex von Anopheles unterscheiden?

  • Vektor für Gelbfieber: Aedes spp. (aegypti) → Moskitos
  • Unterscheidung durch Körperhaltung adulter Tiere beim Sitzen → Anopheles neigt sich zu 30-45° zum Untergrund; Culex sp. oder Aedes sp. parallel zum Untergrund; Position der Larven im Wasser & an Mundwerkzeugen
  • Schutz: Impfung gegen Gelbfieber & Vektorkontrolle der Moskitos
  • Gruppe an Viren: Flaviviren (nicht durch Vektoren: RNA-Viren im Allg., Marburg-Virus, Röteln, etc.)

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Es wird postuliert, dass ein niedriger pH-Wert die Kalkbildung mariner Organismen einschränkt. Im Verlaufe der Erdgeschichte kamen bereits deutlich niedrigere pH-Werte zustande als heute. Spekulieren Sie, wie es möglich ist, dass Korallen das überlebt haben. Was verändert sich durch den CO2-Eintrag in den heutigen Bedingungen.

CaCO3 (als Kalzit, Aragonit und Magnesiumkalzit) löst sich im Sauren und weniger Carbonat zur Verfügung zur Neubildung→ Schalen dünner, besonders im Wachstum kritisch → langsamer wachstum

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Für ein neuartiges Virus beobachten wir während einer Epidemie in einer unbehandelten Population – alleine basierend auf einer natürlichen Immunität nach überstandener Infektion – eine Herdenimmunität (Rt = 1) bei 87,5% Durchseuchung. Wie hoch war R0? [1] In einer anderen natürlichen Population ist R0 für das selbe Virus deutlich niedriger, was könnte ein Grund dafür sein? [1⁄2] Welche Durchseuchung hätten wir erreicht, wenn wir 50% die erste Population (Herdenimmunität 87,5%) durch einen Impfstoff gegen den Virus immunisiert hätten?

  • Basale Reproduktionsrate R0 = Reproduktionsrate (t = 0) in einer Population, in der noch keine Infektionsresistenz besteht
  • SIR-Modell:

◦bei Durchseuchung von 80% ist R0 = 1

◦1 - Durchseuchung(Rt = 0) = 1 - 08 = 0,2 → d.h. 20% sind noch nicht infiziert

◦R0 = 1 ÷ 0,2 = 5 → am Anfang der Epidemie, bevor es immune Wirte gab, war R0 = 5 (= hyperendemisch)

◦d.h. 1 Infizierter verursacht 5 Folgeinfektionen

  • R0 ist nicht nur eine biologische Eigenschaft des Virus (Pathogens), sondern auch eine Eigenschaft der Population, in der er sich ausbreitet
  • Wenn ein Pathogen von einer dichten Population in eine weniger dichte Population übertragen wird, würden wir eine geringere R0 erwarten.

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Herbivore haben oft eine Schlüsselfunktion für die Struktur und Funktion eines Ökosystems. Erklären Sie anhand eines Beispiels wie Herbivorie landschaftsprägend wirkt.

ernährt sich vorwiegend von Gehölzen 
    • -  reduziert Baumvegetation 
    • -  stärkt Wuchskraft der Gräser 
    • -  fördert Grasfresser (Antilope, Zebra) 
• bei mittleren Dichten strukturbildend für die Savannen- Lebensgemeinschaft des südlichen Afrika 
 

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nterspezifische Konkurrenz zw. 2 Arten, Auswirkung auf Nischenüberlappung u. Nischenbreite

Nischenüberlappung:

  • Sobald mehr als eine Art vorhanden ist, entsteht interspezifische Konkurrenz.
  • 2 Arten bewohnen getrennte Nischen: keine Interaktion (z.B. Konkurrenz)
  • 2 Arten in überlappenden Nischen: ; realisierte Nische für BEIDE kleiner und ändern sich
  • Nischenüberlappung führt zu:

◦ (Verdrängung der konkurrenzschwachen Art)

◦ (Ausweichen auf andere Ressourcen & untersch. trophische Einnischung)

Nischenbreite:

  • interspezifische Konkurrenz bestimmt auch die Nischenbreite

  • Art A und B konkurrieren um die Ressource und drängen die realisierte Nische von C (roter Bereich) auf das zentrale Optimum

  • Eine konkurrenzstarke, dominante Art (A), zwingt Art C (rot) an den Rand der fundamentalen Nische (gestrichelte Linie) → realisierte Nische wird zur bimodalen Kurve mit 2 Maxima

→ Arten besetzen oft nicht den Teil der fundamentalen Nische, welcher optimal für Wachstum, Vermehrung und Fitness ist.

 

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Zwei ökologisch identische Arten besiedeln einen Lebensraum. Erklären Sie dessen Koexistenz.

• Ökologisch identische Arten können nicht koexistieren
• 2 Möglichkeiten: 1) unterlegener Konkurrent wird ausgeschlossen → Verdrängung (Nischenentleerung)
oder 2) die Konkurrenz wird vermieden → Ausweichen auf andere Ressourcen (Nischentrennung)
• Nischentrennung unterscheiden in allopatrisch & sympatrisch:
◦ allopatrische Nischentrennung = das Nicht-Überschneiden der Nischen → räumliche Separation
◦ sympatrische Nischentrennung = nebeneinander vorkommend → Auftrennung der Nischen entlang
von Gradienten für Umweltfaktoren (abiotisch/biotisch) → ökologische Separation
• Bsp. Nischentrennung: asiat. & europ. Marienkäfer; graues (USA) & rotes (Europa) Eichhörnchen
[Nischenentleerung für rotes Eichhörnchen → Virus von Grauhörnchen übertragen]; allopatr. Trennung
Laufvögel auf fast allen Kontinenten
• Bedingungen für Koexistenz:
◦ 1) Variabilität = zeitlich unterschiedliches Auftreten von Arten im gleichen Habitat → zeitliche Trennung (einige Generationszeiten)
◦ 2) Ressourcenpulse ermöglichen es Arten mit hohen maximalen Reproduktionsraten dem Ausschluss durch überlegene Konkurrenten zu entgehen → Ressource nicht limitierend
◦ 3) moderate Störungen → Koexistenz ermöglichen Sukzessionsstadien
◦ 4) Nischendifferenzierung ↑
 

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 Definiere fundamentale und reale ökologische Potenz. Wodurch kann man die fundamentale ökologische Potenz erweitern bzw einschränken?

◦ fundamentale ökol. Potenz = Fähigkeit eines Organismus im
Intensitätsspektrum abiotischer Faktoren zu wachsen → Organismus gedeiht
nach seinen physiologischen Möglichkeiten → autoökologisch
◦ reale ökologische Potenz = Fähigkeit eines Organismus im Intensitätsspektrum abiotischer &
biotischer Faktoren innerhalb einer Biozönose zu wachsen → beeinflusst Verteilung beider Arten → synökologisch

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Welche zwei Arten von ökologischer Potenz gibt es und welche drei Unterarten zu der einen unterscheidet man?

Eurypotent = Organismus besitzt eine breite Reaktionsbreite (Toleranz) gegenüber dem Umweltfaktor; Kurven der ökologisch Potenz laufen nach beiden Seiten breit aus &amp; ragen in Bereiche der anderen Subtypen hinein

Stenopotent = Organismus besitzt nur eine schmale Reaktionsbreite (Toleranz) gegenüber Umweltfaktor; Kurven der Subtypen der ökol. Potenz überschneiden sich nicht gegenseitig

Klassifizierung innerhalb der Haupttypen:

◦ oligo- = niedrige Bereiche, die optimale Wachstumsbedingungen bieten

◦ poly- = hohe Intensitätsbereiche, die bevorzugt werden

◦ meso- = mittlere Bereiche des Umweltfaktors

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Erkläre das Prinzip des maximalen Dauerertrages (MSY). Warum stellt dieser nachhaltige Ressourcennutzung dar?

  • Nachhaltigkeit = Beschränkung von Angebot & Nutzung
  • Nachhaltige Ressourcennutzung: Input ≥ Output​
  • Prinzip des maximalen Dauerertrages (MSY) entscheiden: Zur Optimierung des Ertrags sollte man also nur so viele Individuen entnehmen, damit die Population sich bei mittlerer Dichte befindet.