Ökologie Grundlagen: Umwelt, Ökosysteme & Artenvielfalt

Ökologie: Grundlagen und Konzepte

Die Umwelt umfasst alles, was uns umgibt. Man kann sie als städtisches Umfeld, als natürliche Umgebung oder als vom Menschen teilweise transformierte Umgebung betrachten.

Was ist Ökologie?

Die Wissenschaft, die sich mit Ökosystemen befasst, ist die Ökologie. Der Begriff leitet sich vom Griechischen 'oikos' (Haus, Haushalt) und 'logos' (Lehre, Wissenschaft) ab. Ökologen versuchen, die komplexen Phänomene zu erklären, die in der Umwelt auftreten.

Schichten der Erde und ökologische Begriffe

Die Erde besteht aus mehreren Schichten: der Atmosphäre (Lufthülle), der Hydrosphäre (Wasserhülle) und der Lithosphäre (Erdkruste). Neuere Begriffe, die den gesamten Lebensraum der Erde umfassen, sind die Biosphäre, die Ökosphäre und das Ökosystem.

Biosphäre

Die Biosphäre ist der Teil des Planeten, der das Leben beherbergt. Sie umfasst die Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre sowie alle darin lebenden Organismen, von Mikroorganismen bis zu großen Lebewesen.

Ökosphäre

In der Ökologie wird die globale Ökosphäre als ein riesiges Ökosystem betrachtet. Sie umfasst alle lebenden Organismen sowie deren Wechselwirkungen mit der unbelebten Umwelt (z.B. Gestein, Wasser, Luft).

Ökosystem

Ein Ökosystem ist die Kombination aus einem Lebensraum (Biotop) und den darin lebenden Arten (Biozönose) sowie den komplexen Beziehungen, die zwischen ihnen bestehen.

Biotop

Das Biotop ist der physikalische Lebensraum, in dem verschiedene Arten angesiedelt sind. Es wird von abiotischen Faktoren wie Bodeneigenschaften, Feuchtigkeit und Temperatur beeinflusst.

Biozönose

Die Biozönose ist die Gemeinschaft aller Lebewesen (Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen), die in einem bestimmten Biotop leben und zusammen ein Ökosystem bilden.

Art

Eine Art ist eine Gruppe von Individuen, die sich morphologisch, genetisch und anatomisch ähneln und sich untereinander fortpflanzen können, wobei fruchtbare Nachkommen entstehen.

Population und Gemeinschaft

Eine Population besteht aus Individuen derselben Art, die in einem bestimmten Gebiet zusammenleben. Populationen verschiedener Arten bilden Gemeinschaften. Eine solche Gemeinschaft bildet die Biozönose eines Ökosystems.

Hierarchie der ökologischen Organisation

• Individuum
• Art
• Population
• Gemeinschaft (Biozönose)
• Ökosystem
• Ökosphäre
• Biosphäre

Euryöke Arten

Euryöke Arten sind Lebewesen, die in einem breiten Spektrum eines bestimmten Umweltfaktors (z.B. Temperatur, Salzgehalt) leben können.

Stenöke Arten

Stenöke Arten hingegen sind nur in der Lage, in Umgebungen mit einem sehr engen Toleranzbereich für bestimmte Umweltfaktoren zu überleben.

Generalisten und Spezialisten

Generalisten sind Arten, die sich an verschiedene Umgebungen anpassen können. Spezialisten hingegen sind Arten, die sich auf eine bestimmte Umgebung oder Nische spezialisieren.

Beziehungen in Ökosystemen

Die Beziehungen zwischen den Lebewesen in Ökosystemen können entweder zwischen Individuen derselben Art (intra-spezifisch) oder zwischen Individuen verschiedener Arten (inter-spezifisch) auftreten.

Intra-spezifische Beziehungen

• Balz: Anziehung zwischen den Geschlechtern zur Fortpflanzung.
• Territorialität: Die Verteidigung eines Territoriums gegenüber Artgenossen.
• Soziale Verbände: Bildung von Kolonien, Verbänden, Familien oder anderen sozialen Gruppen.

Inter-spezifische Beziehungen

• Mutualismus: Beide Partner profitieren.
• Symbiose: Enges Zusammenleben zum gegenseitigen Nutzen.
• Konkurrenz: Kampf um begrenzte Ressourcen.
• Parasitismus: Ein Partner profitiert auf Kosten des anderen.
• Prädation (Räuber-Beute-Beziehung): Ein Organismus frisst einen anderen.
• Kommensalismus: Ein Partner profitiert, der andere ist unbeeinflusst.

Trophische Beziehungen (Nahrungsnetze und -ketten)

Trophische Beziehungen bilden die Grundlage von Nahrungsnetzen und Nahrungsketten. Sie beschreiben die Ernährungsbeziehungen zwischen verschiedenen Arten, wobei jede Art ein Glied in einer linearen Kette darstellt.

Beispiel einer Nahrungskette

• Weizen (Produzent)
• Heuschrecke (Primärkonsument)
• Frosch (Sekundärkonsument)
• Schlange (Tertiärkonsument)
• Falke (Endkonsument)