Ökologie
Die Ökologie ist ein Teilgebiet der Biologie. Was alles dazugehört und wie du sie einteilen kannst, zeigen wir dir hier. Schau dir auch gleich unser Video dazu an!
Inhaltsübersicht
Was ist Ökologie?
Wie leben Tiere und Pflanzen im Wald zusammen? Warum sind Eisbären am Nordpol größer als Grizzlybären? Welchen Einfluss hat der Klimawandel auf die Ökosysteme?
Solche Fragen beantwortet die Ökologie. Das Wort Ökologie bedeutet übersetzt so viel wie „Lehre des Haushalts“. Sie beschreibt die Beziehungen von Lebewesen, also Tieren und Pflanzen, untereinander und ihre Wechselwirkungen mit der unbelebten Umwelt. Darunter verstehst du Faktoren wie Temperatur, Licht oder Wasser.
Die Ökologie ist ein Teilgebiet der Biologie. Sie beschäftigt sich mit ökologischen Aspekten, wie den Wechselwirkungen zwischen Organismen und der unbelebten Umwelt.
Ökologie Grundlagen
Ökologen erforschen also, wie sich die Organismen auf der Erde in ihren Lebensräumen verhalten. Den gesamten Bereich unserer Erde, der von Lebewesen besiedelt ist, kannst du dabei als Biosphäre bezeichnen.
Sie setzt sich aus vielen Ökosystemen , wie zum Beispiel Seen und Wäldern , zusammen. Ein Ökosystem besteht aus allen Tieren und Pflanzen (Biozönose ) und dem Lebensraum (Biotop ), in dem sie leben. Es gibt dabei viele verschiedene Lebewesen, die im Biotop eine Lebensgemeinschaft bilden. Viele Individuen einer Art bilden dann eine Population.
Die verschiedenen Ökosysteme sind durch die unterschiedliche Ausprägung von Umweltfaktoren gekennzeichnet. Dazu gehören biotische Faktoren und abiotische Faktoren . Ein Beispiel für biotische Umweltfaktoren, also Einflüsse der belebten Umwelt, ist die Konkurrenz zwischen und innerhalb von Arten. Dagegen verstehst du unter abiotischen, also unbelebten Umwelteinflüssen, zum Beispiel die Temperatur oder die Lichteinstrahlung.
Für jede Population ist nun eine unterschiedliche Kombination der Umweltfaktoren am besten zum Überleben geeignet. Das nennst du dann eine ökologische Nische . Da die Lebewesen je nach Art unterschiedliche ökologische Nischen besetzen, ist das Zusammenleben in einem Lebensraum möglich. Im Wald besetzen zum Beispiel Eichhörnchen und Igel unterschiedliche Nischen. Denn ein Eichhörnchen lebt vor allem in den Bäumen und ernährt sich von Nüssen. Dagegen lebt der Igel am Boden und frisst vor allem Insekten.
Autökologie
Die Autökologie untersucht die Wechselwirkungen einer Art mit ihrer Umwelt bzw. den Umweltfaktoren. Dabei geht es vor allem darum, herauszufinden, welche Auswirkungen die einzelnen Einflüsse auf das Überleben und Verhalten der jeweiligen Spezies haben.
Zum Beispiel wird untersucht, welchen Einfluss die Nährstoffkonzentration in Gewässern auf die dort lebenden Fische hat. Wissenschaftler versuchen zu klären, welche Konzentrationen mindestens nötig sind und welche maximal erreicht werden dürfen, damit die Fische überleben. Wie empfindlich eine Tier- oder Pflanzenart auf Schwankungen reagiert, sagen dir die physiologische und ökologische Potenz . In unserem Video erklären wir sie dir genauer!
Synökologie
Das zweite Teilgebiet ist die Synökologie. Sie erforscht die Lebensgemeinschaften innerhalb einer Biozönose und wie sie von ihrem Lebensraum abhängen. Das bedeutet, sie hat ihren Fokus auf der Gesamtheit eines Ökosystems.
Wichtige Konzepte von Wechselwirkungen zwischen Lebewesen, die hier dazugehören, sind:
- intra- und interspezifische Konkurrenz (Konkurrenz innerhalb einer Art oder zwischen Arten),
- Räuber-Beute-Beziehungen (z.B. zwischen Eule und Maus),
- Parasitismus (z.B. zwischen Zecke und Hund/Katze)
- oder Symbiose (z.B. zwischen Mensch und Bakterien im Darm)
Aber auch die Nahrungsbeziehungen im Ökosystem werden untersucht. Sie können durch verschiedene Strukturen dargestellt werden, wie
Außerdem spielen auch Stoffkreisläufe innerhalb der Ökosysteme eine wichtige Rolle. Dabei geht es zum Beispiel um den Transport von Substanzen, wie Stickstoff und Kohlenstoff . Es entsteht ein geschlossener Kreislauf, indem die Stoffe zwischen verschiedenen Gruppen von Lebewesen weitergegeben werden.
Die drei Gruppen, die daran beteiligt sind, nennst du Produzenten (Pflanzen), Konsumenten (Tiere) und Destruenten (Bakterien und Pilze). Sie befinden sich an unterschiedlichen Positionen der Nahrungskette. Welche Stellung ein Lebewesen jeweils hat, zeigen dir die sogenannten Trophieebenen .
Pflanzen stehen zum Beispiel am Anfang der Nahrungskette. Sie werden von pflanzenfressenden Tieren gefressen, die damit an zweiter Stelle stehen. Wir Menschen ernähren uns zum Teil wiederum von den Tieren und stehen dann an dritter Stelle. Welche weitere Ebenen es gibt, erfährst du im Video!
Populationsökologie
Das dritte Gebiet stellt die Populationsökologie oder auch Demökologie dar. Sie beschreibt die Auswirkungen von Wechselwirkungen einer Art mit ihrer Umwelt auf die Population. Das umfasst die Untersuchung von Dynamik und Struktur einer Population. Darunter verstehst du beispielsweise ihre Altersstruktur oder ihr Wachstum.
Ein Beispiel dafür ist die besondere Populationsentwicklung von Räubern und ihrer Beute, beschrieben durch die Lotka-Volterra-Regeln . Hasen (Beute) bekommen viel mehr Jungen. Aber es sterben auch wieder mehr, wenn einige von ihnen vom Fuchs (Räuber) gefressen werden. Dadurch schwankt die Anzahl an Hasen deutlich mehr als die von Füchsen. Mehr darüber erfährst du im Video dazu!
Nachhaltigkeit Ökologie
Die verschiedenen Wechselbeziehungen auf unserer Erde sind sehr komplizierte und empfindliche Systeme, die durch viele Faktoren beeinflusst werden.
Wir Menschen bewegen uns in den verschiedensten Ökosystemen und greifen durch unsere Lebensweise stark darin ein. Um zu sehen, wo das überall passiert, haben wir ein paar Beispiele für dich aufgelistet:
- Der hohe Verbrauch fossiler Brennstoffe (Erdöl, Kohle) führt zu einem steigendem CO2-Gehalt in der Atmosphäre. Das beeinflusst den natürlichen Kohlenstoffkreislauf und verstärkt den Treibhauseffekt, der zum Beispiel die Temperatur erhöht.
- Das Abholzen der Regenwälder zerstört Biotope, verringert die Artenvielfalt und verstärkt ebenfalls den Klimawandel. Wenn Lebewesen so ein geschädigtes Ökosystem wieder neu besiedeln, sprichst du in der Ökologie von Sukzession .
- Das Überfischen der Meere bringt das Ökosystem und die existierenden Nahrungsketten durcheinander.
Dadurch stören wir das Gleichgewicht, das in den Ökosystemen herrscht und gefährden somit die dort lebenden Tiere und Pflanzen. Der Begriff der ökologischen Nachhaltigkeit beschreibt daher einen rücksichtsvollen Umgang mit natürlichen Ressourcen (z.B. Luft, Boden und Wasser), um die Ressourcen nicht vollständig zu verbrauchen. Der Umweltschutz ist wichtig, um die Natur zu erhalten. Denn auch unser Überleben hängt von funktionierenden Ökosystemen ab.
Beispiel Eutrophierung
Die Eutrophierung ist der Fachbegriff für die Nährstoffanreicherung in Ökosystemen. Auch hier hat der Mensch beispielsweise durch den Einsatz von Waschmitteln und Düngern einen großen Einfluss. Schau dir unser Video zu dem Thema an, um zu verstehen, was das für Folgen für ein Gewässer haben kann!
