Biosphäre und Ökosysteme: Energiefluss und Lebensformen

Die Biosphäre und Ökosysteme

Die Gesamtheit aller Lebewesen auf der Erde wird als Biosphäre bezeichnet. Aktuell sind über 2 Millionen Arten bekannt.

Was ist ein Ökosystem?

Ein Ökosystem umfasst alle Lebewesen, die einen bestimmten Ort bewohnen, die Beziehungen zwischen ihnen sowie die physikalischen Eigenschaften ihres Lebensraums. Es gibt verschiedene Arten von Ökosystemen:

• Aquatische Ökosysteme: Flüsse, Teiche, Seen.
• Landökosysteme: Wüsten, Wälder.

Die Ökosphäre ist die Gesamtheit aller Ökosysteme unseres Planeten. Die Biosphäre stellt dabei den lebendigen Teil der Ökosphäre dar.

Ernährung und trophische Ebenen

Um lebenswichtige Funktionen auszuführen, benötigen alle Lebewesen Energie, die sie aus Nährstoffen in ihrer Nahrung gewinnen. Man unterteilt sie in Klassen:

• Produzenten: Pflanzen und Algen, die ihre eigene organische Substanz herstellen.
• Konsumenten: Sie ernähren sich von anderen Lebewesen:
  • Primärkonsumenten: Pflanzenfresser.
  • Sekundärkonsumenten: Fleischfresser, die sich von Pflanzenfressern ernähren (einige sind Allesfresser).
  • Tertiärkonsumenten: Fleischfresser, die sich von anderen Fleischfressern ernähren.
• Destruenten (Zersetzer): Sie ernähren sich von zersetzender organischer Materie.

Trophische Beziehungen und Energiepyramiden

Die Beziehungen zwischen Lebewesen, die sich voneinander ernähren, nennt man Nahrungsketten. Trophische Pyramiden stellen diese Ebenen grafisch dar:

• Energiepyramiden: Jede Stufe repräsentiert die gespeicherte Energie einer trophischen Ebene. Sie liefern die meisten Informationen.

Energiefluss und Stoffkreislauf

Der Energiefluss im Ökosystem beginnt mit Lichtenergie, die von photosynthetischen Organismen in chemische Energie umgewandelt wird. Diese Energie fließt unidirektional durch die trophischen Ebenen, wobei nur etwa 10 % der Energie an die jeweils nächste Ebene weitergegeben werden.

Im Gegensatz zur Energie wird Materie recycelt. Wenn Produzenten und Konsumenten sterben, werden ihre Überreste durch Destruenten in anorganische Materie umgewandelt.

Biologische Beziehungen

Lebewesen interagieren auf vielfältige Weise:

Intraspezifische Beziehungen (innerhalb einer Art)

• Gesellige Assoziationen: Nicht unbedingt verwandte Gruppen leben für einen Zeitraum zusammen, um sich gegenseitig zu helfen.
• Soziale Assoziationen: Gruppen mit Arbeitsteilung.
• Familienassoziationen: Gruppen, die durch Fortpflanzung und Schutz der Nachkommen verbunden sind.

Interspezifische Beziehungen (zwischen verschiedenen Arten)

• Mutualismus: Zwei oder mehr Arten profitieren gegenseitig voneinander.
• Kommensalismus: Ein Individuum ernährt sich von Speiseresten eines anderen, ohne diesem zu schaden oder zu nützen.
• Parasitismus: Ein Individuum lebt auf Kosten eines anderen, schädigt es, tötet es aber meist nicht sofort.
• Prädation: Ein Individuum ernährt sich ganz oder teilweise von einem anderen (Räuber-Beute-Beziehung).