Interspezifische Konkurrenz und ökologische Nischen

1. Überwachung von Populationsdichte und Ressourcen

Einige Experimente zur interspezifischen Konkurrenz überwachten sowohl die Populationsdichte der beteiligten Spezies als auch deren Auswirkungen auf die Ressourcen. Warum ist es wünschenswert, beides zu überwachen?

Die Überwachung nur einer einzigen Art kann zu falschen Ergebnissen führen. Daher sollten Sie die Interaktion der Arten bewerten, die im Wettbewerb stehen. Ein Beispiel sind Diatomeen (Kieselalgen): Wenn sie getrennt in einem Medium mit Silikat leben, überleben sie beide. Treten sie jedoch gemeinsam auf, überlebt Synedra, während Asterionella ausstirbt, da Synedra das Silikat-Niveau so weit reduziert, dass es für Asterionella nicht mehr ausreicht.

2. Ausbeutungs- und Interferenzkonkurrenz

Interspezifische Konkurrenz kann durch die Nutzung von Ressourcen oder durch direkte Störung erfolgen. Geben Sie ein Beispiel für jede Form und vergleichen Sie deren Folgen für die betroffenen Arten.

Ausbeutungskonkurrenz kann zwischen Individuen auftreten, die keinen physischen Kontakt haben. Sie tritt auf, wenn ein Individuum eine Ressource verbraucht und sie somit für andere unzugänglich macht (z. B. Frösche, Vögel und Heuschrecken, die dieselben Insekten fressen). Interferenzkonkurrenz erfordert hingegen die direkte Interaktion zwischen konkurrierenden Individuen, wobei eines besiegt wird (z. B. wenn ein Pferd und eine Kuh um dasselbe Gras streiten).

3. Fundamentale und realisierte Nische

Definieren Sie die fundamentale und die realisierte Nische. Wie helfen uns diese Konzepte, die Auswirkungen von Konkurrenz zu verstehen?

Die fundamentale Nische einer Art ist die Kombination von Bedingungen und Ressourcen, die es ihr ermöglichen zu existieren, zu wachsen und sich zu vermehren, wenn sie isoliert von allen anderen Arten betrachtet wird, die ihre Existenz untergraben könnten. Die realisierte Nische ist hingegen die Kombination von Bedingungen und Ressourcen, die das Überleben in Gegenwart anderer Arten ermöglichen, welche die Existenz behindern könnten.

Mit dieser Definition können wir das Konzept der Konkurrenten verstehen, da Organismen direkt oder indirekt um Ressourcen konkurrieren und so andere Arten mit ähnlichen Nischen beeinträchtigen. Daher ist es notwendig, sowohl Analysen im Labor als auch in der Natur durchzuführen, um die fundamentale bzw. die realisierte Nische klar wahrzunehmen.

5. Das Prinzip des kompetitiven Ausschlusses

Definieren Sie das Prinzip des kompetitiven Ausschlusses. Wenn wir Arten sehen, die trotz ähnlicher Nischen koexistieren, ist es dann vernünftig zu schließen, dass dieses Prinzip hier wirkt?

Das Prinzip des kompetitiven Ausschlusses kann wie folgt ausgedrückt werden:

• Wenn zwei konkurrierende Arten in einer stabilen Umwelt koexistieren, tun sie dies als Folge der Nischendifferenzierung (Differenzierung ihrer realisierten Nischen).
• Wenn keine solche Differenzierung vorliegt oder der Lebensraum blockiert ist, wird einer der Konkurrenten den anderen eliminieren oder ausschließen.

Es ist nicht vernünftig zu schließen, dass das Prinzip immer dann greift, wenn koexistierende Arten mit unterschiedlichen Nischen beobachtet werden. Jede Spezies weist bei genauer Untersuchung eine eigene, einzigartige Nische auf. Nischendifferenzierung allein beweist nicht, dass Wettbewerber in Koexistenz leben. Es sind Beweise für die tatsächliche Existenz interspezifischer Konkurrenz erforderlich, zum Beispiel durch experimentelle Manipulation.

6. Umwelt-Heterogenität und Koexistenz

Erklären Sie, wie die Heterogenität der Umwelt es einer scheinbar schwachen Art ermöglichen könnte, mit einer überlegenen Art zu koexistieren.

Eine Spezies, die in einer konstanten Umwelt ein schwacher Wettbewerber ist, kann beispielsweise sehr effizient in der Besiedlung von Lücken im Lebensraum sein (verursacht durch Feuer, Stürme etc.). Sie kann dann mit einem starken Konkurrenten koexistieren, sofern neue Lücken häufig genug vorkommen. Eine realistische Sicht auf interspezifische Konkurrenz muss erkennen, dass diese oft nicht isoliert auftritt, sondern innerhalb einer fragmentierten, flüchtigen und unvorhersehbaren Welt.

7. Der Geist der vergangenen Konkurrenz

Was ist der 'Ghost of Competition Past'? Warum ist es unmöglich, die Existenz evolutionärer Auswirkungen interspezifischer Konkurrenz sicher zu beweisen?

Das Konzept besagt, dass Arten, die heute nebeneinander in der gleichen Nische existieren, nicht mehr in Konkurrenz stehen, da sie bereits die Fähigkeit zur Koexistenz entwickelt haben. Sie können oberflächlich gleich aussehen, haben sich aber angepasst. Daher können wir die vergangene Wirkung der interspezifischen Konkurrenz oft nicht direkt beweisen. Um sie nachzuweisen, müssten mathematische Theoreme oder sorgfältig kontrollierte Experimente im Labor angewendet werden.

9. Nischenkomplementarität und Artenvielfalt

Definieren Sie Nischenkomplementarität und erklären Sie anhand eines Beispiels, wie sie die Koexistenz vieler Arten in einer Gemeinschaft erklärt.

Nischenkomplementarität liegt vor, wenn Arten, die in einer Dimension eine ähnliche Position einnehmen, sich tendenziell in einer anderen Dimension unterscheiden. Beispiel: Die Rufplätze und akustischen Parameter von 18 Froscharten in sechs Teichen im Nordwesten von São Paulo. Kleine Arten singen mit einer höheren Frequenz, während größere Arten in einer niedrigeren Frequenz singen. Die Analyse der Nutzung von Rufplätzen, Lebensraum und Werbeparametern zeigt eine Überlagerung der Rufe von nur 11 %. Die strukturelle Homogenität der Gewässer, das Klima und die Umwandlung der natürlichen Umwelt begrenzen die Fülle der Populationen. Die geringe Überschneidung bei den Rufplätzen ist wahrscheinlich mit der Ungesättigtheit der untersuchten Gemeinschaften assoziiert.