Ökologie

Ökologische Nische

In diesem Beitrag haben wir eine Definition von ökologische Nische für dich vorbereitet und erklären dir anhand von Beispielen, welche Bedeutung sie in der Ökologie hat. %Du willst noch schneller und einfacher verstehen, was eine ökologische Nische ist? Schau dir jetzt unser Lernvideo zu dem Thema an!

Inhaltsübersicht

Ökologische Nische einfach erklärt

Du kannst dir eine ökologische Nische als die Gesamtheit aller abiotischen%Verweis  und biotischen%Verweis Umweltfaktoren, die ein Organismus zum Überleben, Ausbreiten und Fortpflanzen braucht, vorstellen.

Unter den abiotischen Faktoren kannst du dir die unbelebten Bestandteile der Natur, wie die Temperatur, das Wetter oder das Wasservorkommen, vorstellen. Zu den biotischen Faktoren zählst du die belebten Teile der Natur, also die Lebewesen, die miteinander in Wechselwirkung stehen (Beispiel: Beute, Fressfeinde, Konkurrenten). 

Unter der ökologischen Nische verstehst du also keinen Ort, wie zum Beispiel ein Biotop%Verweis (=Lebensraum), sondern die Wechselwirkung und das Beziehungsgefüge zwischen dem Lebewesen und seiner Umwelt. Sie beschreibt also die „Rolle“ einer Art in seiner Lebensumgebung.

Die Definition von ökologischer Nische lautet wie folgt: 

Definition 

Eine ökologische Nische (auch biologische Nische; englisch ecological niche) ist der Wechselwirkungskomplex zwischen einer Art und allen, für diese Art relevanten abiotischen und biotischen Umweltfaktoren, die das Überleben dieser Art beeinflussen. 

Nischendefinition

Für jedes Tier oder jede Pflanze kannst du ökologische Nischen definieren. Dazu betrachtest du alle biotischen %Verweis (belebten) und abiotischen %Verweis (unbelebten) Faktoren, die ein Organismus zum Überleben braucht und wie die einzelnen Arten diese nutzen (= ökische Dimension).
Gleichzeitig musst du aber auch die Charakteristika und Ansprüche (Verhalten, Lebensweisen; Bsp. Fortbewegungsart, Brutzeit, etc.) einer Art betrachten (= autozoischen Dimension).

Die ökologische Nische für eine Art kannst du unabhängig von anderen Organismen festlegen. Diese sind nur indirekt in der Nischendefinition als Nahrung oder Prädatoren ( = Fressfeinde) enthalten (Biotische Faktoren). 

Ökologische Nische Beispiel

Schauen wir uns jetzt die ökologischen Nischen eines Eichhörnchens und eines Koalas an.

Ökologische Nische Eichhörnchen  

Ein Eichhörnchen besetzt eine spezielle ökologische Nische. Es lebt zum Beispiel im Kronenbereich eines Baumes (Biotop), wo es pflanzliche Nahrung findet und von Fressfeinden am Boden geschützt ist.
Gleichzeitig wird es von Feinden wie Eulen und Mäusebussarden bedroht (Biotische Faktoren).
Am Boden in der Nähe des Baumstammes vergräbt es Vorräte für den Winter (Abiotische Faktoren). Die gerade beschriebenen Faktoren kannst du alle zur ökischen Dimension zählen. 

Grundsätzlich kann das Eichhörnchen gut klettern und ist auf Leben auf Bäumen angepasst (Charakteristika der Art = autozoischen Dimension).

%Abbildung Eichhörnchen, so wie bei Koala darunter beschrieben; Bildunterschrift: Ökologische Nische Eichhörnchen; Alt-Text: Beispiel,Ökologie, Biologie, Eichhörnchen, Biotop, abiotische Faktoren, Biotische Faktoren, Umweltfaktoren

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Ökologische Nische Eichhörnchen

Ökologische Nische Koala

Jetzt schauen wir uns die ökologische Nische am Beispiel eines Koalas an.

Er bewohnt Baumwipfel in Australien (Biotop). Er braucht kein Wasser (abiotischer Faktor), da er es über seine Nahrung aufnimmt. Außerdem frisst er ausschließlich Eukalyptusblätter (Biotische Faktoren). Sie haben keine interspezifischen Konkurrenten (Biotische Faktoren) um Nahrung, da nur Koalas Eukalyptus verzehren.

Abhängig von der Außentemperatur (Abiotischer Faktor) rollt er sich zusammen (kalt) oder streckt seine Gliedmaßen von sich (warm). Koalas sind Einzelgänger und nachtaktiv (Charakteristika des Organismus).

% Abbildung: Falls iwie sinnvoll möglich Koala umgeben von den oben beschriebenen Faktoren darstellen; Bildunterschrift: Ökologische Nische Koala; Alt-Text: Beispiel, Ökologie, Biologie, Koala, Biotop, abiotische Faktoren, Biotische Faktoren, Umweltfaktoren

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Ökologische Nische Koala

Fundamentalnische und Realnische

Du kannst die fundamentale Nische/fundamentale ökologische Nische und die realisierte Nische/realisierte ökologische Nische unterscheiden.

Die Fundamentalnische (=physiologische Potenz) einer Art beschreibt die optimalen Lebensbedingungen einer Art ohne interspezifische Konkurrenz (zwischen Arten). Diese Nische ist mehr ein theoretisches Konstrukt und kann nur unter Laborbedingungen ermittelst werden, da kein Ökosystem existiert, in dem es keine Konkurrenz gibt. 

Die tatsächlichen Lebensbedingungen in der Natur mit allen biotischen (Konkurrenz) und abiotischen (tatsächliche Bedingungen) Umweltfaktoren kennzeichnen die Realnische (=ökologische Potenz). Diese findest du in einem natürlichen Ökosystem wieder.

Nischenüberlappung und Nischendifferenzierung 

Wenn sich zwei Arten eine Nische teilen oder die Nischen stark überlappen, dann stehen sie automatisch in Konkurrenz zueinander, da sich die Ressourcen wie Lebensraum, Nahrung (Tiere), Licht und Wasser (Pflanzen) verringern. Das beeinträchtigt die Überlebensfähigkeit, das Wachstum und die Fortpflanzungsrate.

Langfristig muss sich die schwächere der beiden Arten anpassen und sich eine andere ökologische Nische suchen (Konkurrenzausschlussprinzip %Verweis, Konkurrenzvermeidung). Nach dem Prinzip der Nischendifferenzierung entwickelt sich eine ökologische Nische weiter, damit die beiden Arten langfristig koexistieren können. 

Enten und Schwäne ernähren sich von Unterwasserpflanzen und Kleintieren. Ihr ökologischen Nischen überschneiden sich aber kaum, da sie sich im Laufe der Entwicklung so angepasst haben, dass sie in unterschiedlichen Bereichen eines Sees nach Futter suchen. So ist eine Koexistenz (Nebeneinanderbestehen) in einer Biozönose %Verweis (=Lebensgemeinschaft) der beiden Arten möglich (Nischendifferenzierung). 

% Abbildung <img class="alignnone size-full wp-image-76330" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/220px-Ecological_niche.png" alt="" width="220" height="138" />Statt A und B Art 1 (Ente) und Art 2 (Schwan), Statt Y und Z Ökologische Nische 1 (Ente) und 2(Schwan); statt x Konkurrenz; den Überlappungsbereich x bitte auch größer machen; Bildunterschrift: Nischenüberlappung; Alt-Text: Ökologische Nische, Konkurrenz, Konkurrenzausschlussprinzip, Konkurrenzvermeidung, Arten, Ökologie, Biologie

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Nischenüberlappung

Nischenbreite

Unter der Nischenbreite kannst du dir die Summer aller Ressourcen, wie Nahrung oder Nistplätze, die von einer Art genutzt werden, vorstellen.

  • Generalisten: Große Nischenbereite (Viele Ressourcen werden genutzt, Beispiel: Allesfresser)
  • Spezialisten: Geringe Nischenbereite (Nur wenige spezielle Ressourcen werden genutzt, Beispiel: Ernährung von nur einer Pflanze) 

Ein Beispiel für einen Nahrungsspezialisten ist zum Beispiel der Koala, der sich nur von bestimmten Eukalyptusblätterarten in einer bestimmten Wachstumsphase ernährt. Nahrungsgeneralisten sind zum Beispiel Schweine, die im Grunde alles Genießbare fressen. 

% Abbildung: Evtl Koala (Nahrungsspezialist) und Schwein (Nahrungsgeneralist)  so bildhaft nebeneinander darstellen, Koala hat nur Eukalyptus und Schwein hat Früchte, Blätter, Insekten, Würmer, kleine Wirbeltiere, Aas o- ä. um sich; Bildunterschrift: Nischenbereite am Beispiel Nahrung; Alt-Text: Ökologische Nische, Spezialisten, Generalisten, Nahrung, Koala, Schwein, Summe aller Ressourcen

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Nischenbereite am Beispiel Nahrung

Nischenerweiterung

Wenn sich ein Konkurrent einer Art in einem bestimmten Areal eines Lebewesen nicht (mehr) aufhält, dann kann dieses Lebewesen im Zuge der Nischenerweiterung oder Nischenexpansion auch die Ressourcen der verschwundenen Konkurrenz (Bsp. die Nahrung, die eigentlich der Konkurrent frisst) nutzen (Generalisten). Dieser Ausfall von Konkurrenten kommt zum Beispiel zu Stande, wenn er nicht auf eine Insel gelangen kann.

Gegensätzlich dazu spezialisieren sich Organismen stärker, wenn neue Konkurrenten in ihr Areal einwandern und sich somit ihre ökologischen Nischen stärker überlappen.

Ökologische Planstelle und Einnischung 

Im Zusammenhang mit der ökologischen Nische solltest du auch immer die ökologische Planstelle beachten.

Hier geht es um die möglichen Kombinationen verschiedener biotischer und abiotischer Umweltfaktoren, die unterschiedlichen Lebewesen zur Verfügung stehen. Du schaust dir also alle potenziell möglichen ökologischen Nischen an.  

Beispiel Ökologische Planstelle

Im Ökosystem Wald hast du drei mögliche Bereiche. Der eine Teil des Waldes ist sehr schattig und kalt, im nächsten Teil stehen die Bäume etwas weiter auseinander und die Sonne kommt mehr durch, hier ist es wärmer als im Schatten. Der dritte Teil sind Lichtungen, in denen es deutlich wärmer ist. Alle drei Bereiche sind potenziellen Lebensräume für Hasen.

Daraus kannst du dann vereinfacht drei ökologische Planstellen ableiten:

  • Lebensraum Wald + Kühlere Temperaturen + Dickes Fell
  • Lebensraum Wald + Mittlere Temperaturen + Mitteldickes Fell
  • Lebensraum Wald + Wärmere Temperaturen + Dünneres Fell

In der Realität musst du dafür natürlich noch viel mehr Umweltfaktoren wie zum Beispiel Nahrung berücksichtigen. 

Einnischung

Wenn eine Planstelle von einem Lebewesen besetzt wird, wird sie zur ökologischen Nische. Das nennst du Einnischung. Ein Tier oder eine Pflanze spezialisiert sich also im Zuge der Evolution auf eine bestimmte ökologische Nische. 

Falls Organismen von einer konkurrierenden Art aus ihrer ökologischen Planstelle verdrängt werden (Konkurrenzausschlussprinzip), suchen sie sich eine noch freie ökologisch Nische, also eine ökologische Planstelle, zur Einnischung (Konkurrenzvermeidung).

Ein Lebewesen hat verschiedene Möglichkeiten zur Einnischung:

  • Zeitlich: Unterschiedliche Tageszeiten (Tag- oder nachtaktiv) oder Jahreszeiten (Bsp. Winterschlaf) 
  • Räumlich: Unterschiedliche Orte zur Nahrungssuche
  • Funktionell: Anpassung an unterschiedliche Temperaturen, unterschiedliche Nutzung der Nahrung (Bsp. Wintervorrat anlegen)

Konzept von Hutchinson 

Der Zoologe George Evelyn Hutchinson hat ein Konzept zur mathematischen Erfassung von ökologischen Nischen entwickelt. 

Dabei geht er von der Annahme aus, dass eine Art nur überleben und sich fortpflanzen kann, wenn sich bestimmte Umweltfaktoren (Bsp. Temperatur, Feuchtigkeit, Bodenbeschaffenheit,  Nahrungsangebot, etc.) in einem bestimmten Bereich bewegen. Die Grenzen dieses Bereiches definieren die ökologischen Nische.

Du betrachtest zum Beispiel den Umweltfaktor Temperatur. Dessen Wertebereich trägst du auf der x-Achse eines Koordinatensystems ein (Bsp. Durchschnittstemperatur von Mai bis September von 0°C bis 30°C).

Auf der y-Achse stellst du dann dar, wie gut eine bestimmte Art bei dieser Temperatur überleben kann. Eine Sonnenblume benötigt zum Beispiel in dem Monaten von Mai bis September eine Durchschnittstemperatur von über 15,5 °C (Optimum), um wachsen zu können. Außerdem hast du einen Toleranzbereich, indem die Sonnenblume noch wächst.

Deine grafische Darstellung sieht dann so aus:

% Abbildung Sonnenblume<img class="alignnone size-medium wp-image-76124" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2020/11/Bildschirmfoto-2020-11-02-um-15.59.06-286x300.png" alt="" width="286" height="300" />; Auf Sonnenblumenbeispiel anpassen, eher schematisch als fokussieren auf konkrete Werte; Bildunterschrift: Beispiel nach Hutchinson anhand von Sonnenblume (Art) und Temperatur (Umweltfaktor); Alt-Text: Beispiel, Hutchinson, Ökologische Nische, Nischenraum, Mathematische Erfassung, Hyperraum, abiotische Faktoren, Biotische Faktoren

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Beispiel nach Hutchinson

Die ökologische Nische einer Art wird von mehreren biotischen und abiotischen Faktoren bestimmt. Sie müssen alle bestimmte Wertebereiche annehmen, damit das Lebewesen überleben kann. Diese betrachtest du jetzt alle nach dem oben beschriebene Schema. So erhältst du einen n-dimensionalen Hyperraum, der die gesamten Umweltfaktoren, die eine Art beeinflussen, bzw. die eine Art benötigt, abbildet. Dieses Konstrukt nennst du dann Nischenraum (mathematisch).

Zusammenfassung 

  • Eine ökologische Nische ist kein Ort, sondern beschreibt das Beziehungsgefüge und die Wechselwirkungen zwischen einer Art und den abiotischen und biotischen Umweltfaktoren.
  • Anhand dieser Kriterien lässt sich für jeden Organismus eine ökologische Nische definieren.
  • Du unterscheidest zwischen der Fundamentalnische (ideale Lebensbedingungen) und der Realnische (tatsächliche Lebensbedingungen).
  • Ökologische Planstellen sind alle potenziell möglichen ökologischen Nischen.
  • Hutchinson hat die ökologische Nische mathematisch beschrieben, indem der die Wertebereiche betrachtet, die die einzelnen Umweltfaktoren annehmen dürfen.

 

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