Ökologie
Umweltfaktoren
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Die physiologische Potenz und die ökologische Potenz zeigen dir, wie empfindlich eine Tier- oder Pflanzenart auf Schwankungen verschiedener Umwelteinflüsse reagiert. Hier erklären wir dir, worin sich die beiden Potenzen unterscheiden.

Du willst noch schneller verstehen, was die ökologische Potenz und die physiologische Potenz aussagen? Schau dir unser Video dazu an! 

Physiologische Potenz und ökologische Potenz einfach erklärt

Eine Tier- oder Pflanzenart kann nur unter bestimmten Umweltbedingungen überleben. Die einzelnen Umweltfaktoren, zum Beispiel die Temperatur oder das Wasservorkommen, müssen also bestimmte Werte annehmen, damit sich ein Lebewesen wohlfühlt. Nur so kann es sich auch fortpflanzen. 

Die ökologische und die physiologische Potenz geben dir an, unter welchen Ausprägungen der einzelnen Umweltfaktoren ein Organismus leben und sich verbreiten kann.

Die physiologische Potenz betrachtet dabei den Wertebereich, den ein bestimmter Umweltfaktor annehmen muss, damit ein Individuum grundsätzlich überleben kann. Der Einfluss von konkurrierenden Arten oder anderen Umweltfaktoren wird ausgeblendet.

Bei der ökologischen Potenz nimmst du die Konkurrenten der Art hinzu. Du schaust dir also an, welche Ausprägungen die Umweltfaktoren unter tatsächlichen Lebensbedingungen haben können. 

Definition 

Die physiologische Potenz (auch physiologische Toleranz) legt dar, welche Ausprägungen ein bestimmter Umweltfaktor annehmen darf, damit eine bestimmte Tier- oder Pflanzenart überleben und sich fortpflanzen kann. Alle anderen Umweltbedingungen, insbesondere der Einfluss konkurrierender Arten, wird ausgeblendet bzw. als konstant angenommen. 

Die ökologische Potenz (auch ökologische Toleranz) betrachtet die Ausprägung eines Umweltfaktors im tatsächlichen Ökosystem, unter der sich eine Art verbreiten kann. Es wird somit auch der Einfluss konkurrierender Arten mit einbezogen. 

Physiologische und ökologische Potenz

Die Potenz in der Ökologie beschreibt die Fähigkeit eines Lebewesens, Schwankungen verschiedener  Umweltfaktoren, (z. B. Temperatur oder Sonneneinstrahlung) in einem bestimmten Toleranzbereich zu ertragen und sich auszubreiten. Du unterscheidest zwischen der physiologischen und der ökologischen Potenz.

Physiologische Potenz

Die physiologische Potenz schaut sich die optimalen Lebensbedingungen einer Art an. Du erforschst also, wie ein Umweltfaktor ausgeprägt sein muss, sodass ein Tier oder eine Pflanze grundsätzlich überleben kann. Alle Konkurrenten der Art ignorierst du. Andere Umweltfaktoren nimmst du als gleichbleibend an.

Die folgenden Umweltfaktoren kannst du beispielsweise untersuchen:

  • Temperatur
  • Nahrung
  • Sonneneinstrahlung
  • Wassermenge
  • Wassertiefe
  • pH-Wert

Du betrachtest zum Beispiel die physiologische Potenz des Löwenzahns in Bezug auf die Temperatur. Jetzt überprüfst du, wann es der Pflanze zu kalt oder zu heiß ist und bei welcher Temperatur sie sich am wohlsten fühlt. 

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Physiologische Potenz

Ökologische Potenz 

Bei der ökologischen Potenz beziehst du neben der Ausprägung des Umweltfaktors auch die Konkurrenten der Art mit ein. Hier betrachtest du also die tatsächlichen Lebensbedingungen einer Art.

Beim Löwenzahn schaust du dir jetzt zum Beispiel nicht nur an, unter welchen Temperaturen er überleben kann. Du betrachtest auch, wie seine Ausbreitungsfähigkeit durch andere Pflanzen beeinträchtigt wird. 

Toleranzkurve

Eine Tier- oder Pflanzenart braucht gewisse Umweltbedingungen, um zu überleben und um sich fortpflanzen zu können. Die möglichen Ausprägungen eines Umweltfaktors kannst du mit der Toleranzkurve darstellen.

Die Toleranzkurve (auch Gedeihkurve) wird durch eine Glockenkurve (Gauß’sche Normalverteilung ) dargestellt. Dabei schaust du dir auf der x-Achse an, welche Werte ein bestimmter Umweltfaktor (wie die Temperatur) annehmen darf, dass eine Art (zum Beispiel ein Löwenzahl oder ein Koala) überleben und sich fortpflanzen kann. Je breiter die Kurve, desto größer ist der Toleranzbereich, also desto weniger empfindlich ist eine Art. Die y-Achse zeigt dir, wie gut sich die Art ausbreiten kann (Vitalität). 

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Toleranzkurve

Bereiche der Toleranzkurve

Toleranzbereich: Die Fläche innerhalb der Toleranzkurve ist der Toleranzbereich. In diesem Bereich nimmt der Umweltfaktor Werte an, bei denen das Lebewesen grundsätzlich überlebensfähig ist. 

Pessimum: Begrenzt wird der Toleranzbereich durch die Pessima. In den beiden Bereichen ist das Überleben gerade schon (Minimum) oder gerade noch (Maxima) möglich. Hier können sich die Individuen aber nicht fortpflanzen. Nimmt der Umweltfaktor einen Wert außerhalb dieser Grenze an, dann sterben die Lebewesen der Art.

Optimum: Im Existenzoptimum nimmt der Umweltfaktor den bestmöglichen Wert für die Art an. Hier sind Fortpflanzung und das Wachstum am größten.

Präferendum: Das Optimum ist vom Präferenzbereich umgeben. Das ist die allgemein bevorzugte Ausprägung des Umweltfaktors einer Art. Hier breiten sich die Lebewesen in einer arttypischen Geschwindigkeit aus.

Pejus: Die Übergangsbereiche zwischen Pessima und Präferendum nennst du Pejus. Hier ist die Art zwar überlebensfähig, aber sie pflanzt sich kaum fort. 

Toleranzkurven der physiologischen und der ökologischen Potenz

Bis jetzt haben wir die Toleranzkurve und den Toleranzbereich für einen bestimmten Umweltfaktor ohne Konkurrenz betrachtet (physiologische Potenz). Wenn wir jetzt den Einfluss einer konkurrierenden Art mit hinzunehmen, schauen wir uns die ökologische Potenz an.

Die Konkurrenten schränken die Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit der Lebewesen ein. Es ergibt sich der kleinere Existenzbereich, in dem die Art unter tatsächlichen Umständen überlebt und sich fortpflanzt. Die ökologische Potenz ist also geringer als die physiologische Potenz. 

Dabei unterscheidest du auch zwischen dem physiologischen Optimum und dem ökologischen Optimum. Das physiologische Optimum entspricht dem idealen konkurrenzlosen Lebensraum. Das ökologische Optimum beschreibt den tatsächlichen optimalen Lebensraum (Biotop ). Durch den Einfluss der Konkurrenten können die beiden Optima deutlich voneinander abweichen. 

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Physiologische und ökologische Potenz

Je konkurrenzschwächer eine Art ist, desto größer ist der Unterschied zwischen den beiden Potenzen. Bei konkurrenzstarken Arten ist die ökologische Potenz nahezu identisch mit der physiologischen Potenz. Der Grund dafür ist, dass schwächere Arten von dominanteren Arten verdrängt werden (Konkurrenzausschlussprinzip ).

Euryök und Stenök

Die Begriffe Euryök und Stenök verwendest du, um die Größe des Toleranzbereichs zu beschreiben. 

Lebewesen wie Möwen, Lachse und Aale ertragen Schwankungen verschiedener Umweltfaktoren sehr gut. Sie sind eurypotent (Euryökie / Eurypotenz). 

Organismen, die empfindlich gegenüber Schwankungen der Umweltfaktoren sind, sind stenopotent (Stenökie / Stenopotenz). Zu ihnen gehören zum Beispiel Koalas, Bachforellen oder Heringe. Du nennst sie auch Zeigerarten, da sie so sensibel auf eine Veränderung bestimmter Bedingung reagieren. So zeigen sie dir, wenn sich ein bestimmter Umweltfaktor auch nur leicht verändert.

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Euryök und Stenök

Unterschiede zwischen Individuen 

Du musst beachten, dass die ökologischen Potenzen verschiedener Individuen einer Art voneinander abweichen können. Sie reagieren also auf Schwankungen eines Umweltfaktors unterschiedlich. 

Gründe dafür sind:

  • Zufallsschwankungen 
  • Genetische Unterschiede
  • Anpassung an Umweltbedingungen in ihrem Lebensraum (Akklimatisation) 

Ökologische Nische

Die ökologische und die physiologische Potenz zeigen dir also, unter welchen Umweltbedingungen ein Tier oder eine Pflanze überleben und sich fortpflanzen kann. All diese Lebensansprüche kannst du als ökologische Nische zusammenfassen.  

Dabei unterscheidest du zwischen der Fundamentalnische und der Realnische. Die Fundamentalnische beschreibt die optimalen Lebensbedingungen einer Art ohne Konkurrenz. Sie bezieht sich also auf die physiologische Potenz einer Art. Die tatsächlichen Lebensbedingungen einer Art in einem Ökosystem mit allen Konkurrenten kennzeichnet die Realnische. Sie steht also in Zusammenhang mit der ökologischen Potenz einer Art.

Alles Wichtige zur Ökologischen Nische haben wir dir in einem weiteren Beitrag zusammengefasst. Schau dir noch schnell unser Video dazu an, damit du das Thema auch wirklich komplett verstehst! 

Ökologische Nische
Zum Video: Ökologische Nische

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