Grundlagen der Biologie: Ökologie, Beziehungen und DNA

Art, Population und Biozönose

Art: Eine Gruppe von Individuen, die sich untereinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen zeugen können.

Population: Die Gesamtzahl der Individuen einer Art, die ein bestimmtes Gebiet bewohnen.

Biozönose (Lebensgemeinschaft): Eine Gruppe von Populationen verschiedener Arten, die in einem bestimmten Gebiet zusammenleben und interagieren.

Ökosystem: Biotische und abiotische Faktoren

Ökosystem: Die Einheit aus einer Lebensgemeinschaft (Biozönose) und ihrem Lebensraum (Biotop) sowie die Wechselwirkungen zwischen ihnen.

Biotische Faktoren: Einflüsse, die von anderen Lebewesen (gleicher oder anderer Arten) ausgehen.

Abiotische Faktoren: Einflüsse der unbelebten Umwelt (physikalisch-chemische Eigenschaften) wie Licht, Temperatur, Wasser, Salzgehalt etc.

Trophische Struktur

Trophische Ebene: Beschreibt die Stellung eines Organismus im Nahrungsnetz, basierend darauf, wie er Energie und Nährstoffe aufnimmt.

Die wichtigsten trophischen Ebenen sind:

• Produzenten: Autotrophe Organismen (z.B. grüne Pflanzen), die Lichtenergie nutzen (Photosynthese), um organische Stoffe aus anorganischen zu synthetisieren.
• Primärkonsumenten: Heterotrophe Organismen (Pflanzenfresser), die sich direkt von Produzenten ernähren.
• Sekundärkonsumenten: Heterotrophe Organismen (Fleischfresser), die sich von Primärkonsumenten ernähren.
• Destruenten (Zersetzer): Organismen (z.B. Bakterien, Pilze), die sich von totem organischem Material ernähren und es in anorganische Stoffe umwandeln.
• Transformer (Mineralisierer): Bestimmte Bakterien, die anorganische Stoffe in eine Form umwandeln, die von Produzenten wieder aufgenommen werden kann (z.B. Nitrifizierer).

Intraspezifische Beziehungen

Beziehungen zwischen Individuen derselben Art (innerhalb einer Population).

Es gibt verschiedene Arten von intraspezifischen Verbänden:

• Familienverband: Eng verwandte Individuen leben zusammen zur Fortpflanzung und Brutpflege.
• Kolonie: Individuen, die aus einem gemeinsamen Elternteil hervorgegangen sind und physisch miteinander verbunden bleiben.
• Schwarm/Herde (Gregärverband): Temporärer Zusammenschluss von Individuen für gemeinsame Aktivitäten wie Nahrungssuche, Verteidigung oder Migration.
• Staat: Hochorganisierte Gesellschaft mit Hierarchie und Arbeitsteilung (z.B. Insektenstaaten).

Interspezifische Beziehungen

Beziehungen zwischen Individuen verschiedener Arten. Diese können temporär oder dauerhaft, vorteilhaft, schädlich oder neutral sein.

Die wichtigsten Typen sind:

• Mutualismus/Symbiose: Beide Arten profitieren von der Beziehung.
• Kommensalismus: Eine Art profitiert, die andere wird weder geschädigt noch profitiert sie.
• Inquilinismus: Eine Art lebt im oder am Körper einer anderen Art, ohne diese zu schädigen oder zu nutzen (Form des Kommensalismus).
• Antibiotische Beziehung (Antibiose): Eine Art schädigt eine andere, ohne selbst einen Nutzen daraus zu ziehen (z.B. Produktion von Giftstoffen).
• Parasitismus: Eine Art (Parasit) profitiert auf Kosten einer anderen Art (Wirt), die geschädigt wird.
• Prädation (Räuber-Beute-Beziehung): Eine Art (Räuber) tötet und frisst Individuen einer anderen Art (Beute).
• Konkurrenz: Zwei Arten nutzen dieselbe begrenzte Ressource (z.B. Nahrung, Raum) und beeinflussen sich dadurch negativ.

DNA-Replikation

Das DNA-Molekül enthält alle genetischen Informationen, die die Eigenschaften einer Zelle bestimmen.

Wenn sich eine Zelle teilt (z.B. durch Mitose), muss diese Information exakt an die beiden Tochterzellen weitergegeben werden. Dazu wird die DNA vor der Zellteilung verdoppelt (repliziert).

Die DNA-Replikation erfolgt semikonservativ: Die DNA-Doppelhelix trennt sich wie ein Reißverschluss. Freie Nukleotide im Zellkern lagern sich komplementär an die beiden Einzelstränge an (A paart mit T, G mit C). Am Ende des Prozesses liegen zwei identische DNA-Doppelhelices vor, die jeweils aus einem alten und einem neu synthetisierten Strang bestehen.

So wird die genetische Information verdoppelt und kann an jede Tochterzelle weitergegeben werden.