Vorlesung 7: Konkurrenz vs Symbiose Flashcards
(11 cards)
Def: Mutualismus mit Beispielen
- Partner sind nur fakultativ verbunden (können auch ohne mutualistischen Partner überleben)
- **Bsp: **Ameisen: neben Honig der Blattläuse auch andere Nahrugsquellen, Schutz durch Ameise für Läuse nnicht essentiell
Bestäubermutualismus
-> beide Parteien an mutualistische
Partner gebunden - Bestäuber können Nektar bei verschiedenen Pflanzen holen
- Pollen der Pflanzen kann von mehreren Bestäubern verbreitet werden
Verbindung für eine Art obligat, für die andere nicht - werden Pflanzen mit Elaiosomen von Ameisen in deren Bau getragen
-> Form der Verbreitung für Pflanze obligat - Ameisen: Vielzahl von Nahrungsquellen, konsumieren Elaiosomen nur fakultativ
Was für Arten können auch ohne mutualistischen Partner überleben
Partner nicht auf eine bestimmte Art als Mutualist angewiesen:
- Bestäuber
- Mykorrhizapilze
Mutualismus für eine Art obligat, für die andere Art nicht:
- Elaiosomen (Ölkörperchen) von Pflanzen
– für Verbreitung der Samen obligat
- Ameise (Vektor) hat aber eine Vielzahl von Nahrungsquellen
In wievielen Klassen lässt sich mutualistische Beziehung einteilen. Erläutere diese.
Nahrungsmutualismen:
- Eine Art stellt der anderen Nahrung zur
Verfügung, z.B. Mykorrhiza (beide Partner), Bestäubung &
Samenverbreitung (aus Sicht der Tiere)
Schutzmutualismen:
- Ein Partner gewährt dem anderen Schutz,
z.B. Clownfisch & Seeanemone (gegenseitig), Putzer
->beide Partner gewähren den anderen Schutz .
- Putzer (Putzerfische oder
Putzervögel) befreien Partner von Parasiten befreien,
Transportmututalismen:
- Vorteil eines Partners besteht in der
Verbreitung seiner selber oder seiner Gameten; z.B. Bestäubung &
Samenverbreitung (aus Sicht der Pflanze).
Wie kann Phosphor und Stickstoff transportiert werden (Nährstofftransfer)
Phosphor:
- durch mutualistische Beziehungen, bei denen Pilze und Pflanzen Kohlenhydrate und Phosphat autauschen
Endomykorrhiza (häufigste: Arbuskuläre Mykorrhiza - AM)
- krautige Pflanzen und Süßgräser mit Glomeromyceten
- Pilzhypen bilden Arbuskel (bäumchenartige Verzweigungen in Parenchymzellen)
- dringen intrazellulär in die Wurzelzelle und wird von Membranen umschlossen
-> dort Nährstofftransfer für Phosphor
Ektomykorrhiza
- tritt bei fast allen Bäumen der gemäßigten Zone auf - Pilz: meist Basidiomycet
- an den Seitenwurzeln wird ein Mantel aus Pilzmyzel gebildet
-> die Hyphen wachsen interzellulär (zwischen den Zellen) ins Wurzelparenchym hinein
-> bilden dort das Hartig’sche Netz
-> Stoffaustausch findet darüber statt
Stickstoff
- 99% in der Erdatmosphäre als N2
- sehr reaktionsträge - aus der Luft nur mikrobiell oder industriell fixiert
(v.a. Düngemittel; Haber-Bosch-Verfahren)
- Natur: oftmals durch mutualistische Beziehungen
- entscheidend: Bodenbakterium (Wurzelknöllchenbakterrien) Rhizobium
- lebt in Leguminosen (Klee, Bohnen; Erbsen) symbiotisch in Knöllchen der Pflanzenwurzeln
- Bakterien fixieren ca. 200 kg Stickstoff pro Hektar pro Jahr in Form von Ammonium (NH4)
- im Gegenzug von der Pflanze bekommen sie Kohlenhydrate aus der Photosynthese
Haber-Bosch bei Temperaturen von 550 Grad und Drücken
bei 350 bar
Nenne Bsp für den Schutzmutualismus bei Pflanzen und Tieren, was für eine mutualistische Bezihung liegt vor?
Tiere:
- beide Partner wehrhaft
Bsp: Seeanemone und Clownfisch
- Seeanemone: Verteidigung durch Nesselkapseln
- Nesselzellen besitzen einen hohen osmotischen Innendruck
- ausgestattet mit Klebefäden, Giftpfeilen und „Morgensternen“, welche innerhalb von Mikrosekunden ausgestoßen werden können, um Feinde/Beutetiere zu durchbohren und durch Gift zu töten
- trotz guter Verteidigung existieren speziell angepasste Fressfeinde (Schmetterlingsfische)
- Clownfische greifen Schmetterlingsfische an, während sie selber Schutz zwischen den Tentakeln der
Seeanemone suchen
- Tarnen sich chemisch durch Übernahme eines Schutzstoffes vor der Nesselreaktion der Anemone
Pflanzen:
- nur einer der beiden Partner wehrhaft, schützt Partner z.B. gegen Räuber
Bsp: Süßgräser und endophytische Pilze
- Im Innern des Pflanzengewebes mehrjähriger Süßgräser (Lolium, Festuca) leben Pilze
-> schützen Gräser vor großen Herbivoren
- Pilze erhalten Kohlenhydrate der Photosynthese
- Pflanzen “bekommen” giftige Alkaloide gegen Fressfeinde
Bsp: Myrmekophyten (Pflanzen welche Ameisen Wohnraum bieten)
-> Knotenameise (Pseudomyrmex) mit den Büffelhornakazien
- Ameisen verströmen Abwehrdüfte und greifen eindringende herbivore Insekten an
- Pflanzen: bieten Wohnraum und Schutz in Form von aufgedunsenen Dornen
- ernähren Ameisen in Form eiweißhaltigen Belt’scher Körperchen an den Blattfiedern
Nenne Beispiele für die Putzsymbiose
- schützt ein Partner den anderen gegen den Befall durch Parasiten, da diese ihm als Nahrungsquelle dienen
Putzerfische - entfernen abgestorbenes/verletztes Gewebe
-> schützen so vor Befall mit Pathogenen (Pilze und Bakterien)
Bsp: Muräne, Putzerlippfisch - während Putzen geschützt durch Putzertracht
- löst bei der Muräne eine Fresshemmung aus
-> stellt eine Form der Signalnormierung dar
terrestrischen Ökosystemen - häufig zwischen Vögeln und großen Herbivoren
- Vögel entfernen Hautparasiten (ektoparasitische Insekten Bsp: Zec ken) bei großen Säugetieren (Antilopen, Büffeln)
- typisches Bsp: Rotschnabel-Madenhaker mit Impala-Antilope
/ bedeutet oder
Wie können die Samen durch Tiere verteilt werden?
Zoophile
- Pflanzen, die sich durch Tiere bestäuben lassen
- gemäßigten Breiten Partner meist Insekten, Tropen: oft auch Vögel, Fledermäuse und Reptilien
- Generell: Bestäubung der Pollen von Staubbeuteln durch das Tier auf die Narben der Blüten übertragen
- Anlockung über Blüten, Blütenstände
- Pflanze gibt 35% des über die Photosynthese fixierten Kohlenstoffs als Nektar oder
anderen Belohnungen an die Bestäuber ab
- Unterscheidung Bestäubern in 2 Arten
euryanthen Generalisten (Hummel)
- besuchen alle Blüten, die auf sie angepasst sind (lange Blütenkelche),
stenanthen Spezialisten (Sandbiene)
- besuchen nur eine spezielle Art (Zaunrüben bei Sandbienen)
**Zoochorie **
- stellt aus Sicht des Tieres einen Nahrungsmutualismus dar
- unterscheidung von zwei Typen: Granivore und Frugivore
**Granivore **
- Samenverbreiter betreiben i.d.R. Versteckausbreitung
- Partner meist krautige Pflanzen, in unseren Wäldern
- Samen besitzen oft ein Elaiosom, (eiweißhaltiges und fettreiches Anhängsel)
-> bei Ameisen sehr begerht
Frugivore
- Samenverbreiter, betreiben Endochorie (Verdauungsausbreitung)
- Fruchtfleisch der Pflanzen saftig und reich an Zuckern und Fruchtsäuren
-> stellt gute Ressource dar
- Innen: Samen, meist sehr klein, harte Schale, resistent gegenüber den Verdauungsenzyme
-> oft Darmpassage für Keimung der Samen notwendig
- Übergang vom Mutualismus zum Parasitismus ist dabei fließend
- Insekten können auch Nektarräuber sein, welche zwar die Belohnung abernten, aber keinen Pollen verbreiten
- Pflanzen können Fallen- und Täuschblumen ausbilden, welche zwar eine Belohnung versprechen, aber nicht anbieten
Typische Samenfresser sind Ameisen, die Pflanze nutzt
dies zur Myrmekochorie (Samenausbreitung durch Ameisen). Die Ameisen nehmen die Samen
mit, verlieren ihn aber oft bevor sie das Nest erreichen und unterstützen damit die Ausbreitung
der Pflanze. Sollte der Samen jedoch das Nest erreichen, wird er verzehrt.
Erläutere welchen Einfluss die Populationsdichte die Samenfresser (Ameisen) auf die Pflanze haben.
Populationsdichte:gering, mittel, hoch
geringen Populationsdichten
- Einfluss zu gering, um einen
Effekt auf Verbreitung der Pflanzen zu haben
-> neutral
mittleren Populationsdichte
- Erhöhung der Fitness der Pflanzen via Samenverbreitung
-> mutualistisch
hohe Populationsdichten
- Samen werden mehr
gefressen, als verbreitet
-> Negtaiver Einfluss via Samenfraß dominiert
-> Prädation
Sowohl Kosten als auch Nutzen für die Beteiligten hängen
von den ökologischen Umweltfaktoren ab.
Erläutere diese Aussage anhand von Beispielen.
Hilfestellung: Mykorrhiza, Ameisen und Blattlausbeziehung
Bsp: Mykorrhiza
- Vorteil der Pflanze abhängig vom Phosphorgehalt des Bodens
phosphatarmen Böden:
- Mykorrhizapilz wird toleriert und mit Kohlenhydraten versorgt
phosphatreichen Böden
- kann Beziehung in eine parasitische Beziehung umschlagen, bei der der Pilz von der Pflanze verdaut wird
Bsp: Ameisen und Blattläuse
- Blattläuse:
- Fressfeinde vorhanden-> Nutzen durch den Schutz der Ameisen hoch
- keine Fressfeinde vorhanden-> Sekrettropfen werden umsonst an Bewacher abgegeben
-> Wenn also Kosten und Nutzen je nach Situation variieren, so wird auch das Resultat der
Interaktion nicht immer das Gleiche sein.
ka ob wichtig?
Populationsentwicklung mutualistischer Arten
- Gleichungspaar zum Populationswachstum zweier Arten
- bei Konkurrenz beschreibt α den Konkurrenzkoeffizienten
– ein Faktor mit negativer Wirkung - Beim Mutualismus beschreibt α die positive Wirkung der mutualistischen Arten
aufeinander - Multipliziert mit der Dichte der Art N erhöhen die Terme α21*N 2 und α12 *N1 die
Kapazitätsgrenze K
-> Umweltkapazität einer Art deutlich erhöht, wenn ein mutualistischer Partner anwesend ist im Vergleich zum Leben ohne selbigen
Nullwachstum (dN/dt = 0)
− ohne Mutualismus bei N = K
− Populationsdichte (N) hat Umweltkapazität (K) erreicht
mutualistische Beziehung
− Umweltkapazität wird durch Anwesenheit der jeweils anderen Art erhöht
− als Faktor „α“ in Gleichung des logistischen Populationswachstum eingeführt
Positive Wirkung von Art 2 auf Art 1: α21
Positive Wirkung von Art 1 auf Art 2: α12
Was passiert mit der Umweltkapazität, wenn ein mutualistischer Partner anwesend ist?
Umweltkapazität einer Art deutlich erhöht, wenn ein mutualistischer Partner anwesend ist im Vergleich zum Leben ohne selbigen
