Wechselwirkungen zwischen Arten

3. Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten 3.1 Nahrungserwerb Spezialisierung Optimierung 3.2 Trophische Ebenen Zersetzer Primärproduzenten: Pflanzen Primärkonsumenten: Herbivoren Sekundärkonsumenten: Carnivoren Omnivoren Parasiten, Krankheitserreger 95

3.1 Nahrungserwerb

Prokaryoten erfolgreich in allen 4 Gruppen Eukaryoten nur photoautotroph und chemoheterotroph

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Spezialisierung Generalist und Spezialist Phytophagen (Herbivoren) monophag: fressen an einer Art oligophag: Arten einer Gattung polyphag: breiteres Spektrum Carnivoren (Fleischfresser) Omnivoren (Allesfresser) Individuen oftmals spezialisierter als Population (Vegetarier – Inuit)

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Individuen spezialisiert, Population = Generalist

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individuelles Suchbild

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assoziatives Lernen erhöhter Erfolg verbessert Erfahrung mit Beute reduziert Handhabungszeit

Maximierung der Fitness physiologische Effizienzhypothese

Spezialisierung kann vorteilhaft sein zielt auch auf Optimierung

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Optimierung: Energie pro Zeiteinheit

Optimaler Nahrungserwerb: optimal foraging 100

optimal ist nicht maximal trade-offs (Grösse, Gewinn)

Nahrungswahl hängt ab von: • Angebot • Alternativen • Hungerzustand Hierarchie-Schwellenwert-Modell

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Entscheidung hängt ab von - Häufigkeit - Erfahrung - Handling - Lerneffekt

Abhängigkeit der Prädationsrate von der Dichte der Beute = funktionelle Reaktion 102

3 Typen funktioneller Reaktion

linear: konstante Rate dichteunabhängig Filtrierer: Daphnien, Wale negativ dichteabhängig: komplexe Such- und Handhabungszeit Parasitierung positiv dichteabhängig: Lerneffekt Rückenschwimmer 105

Summe der funktionellen Reaktionen eines Räubers in seinem Leben = Umsetzung von Beute in Nachkommen = numerische Reaktion (je mehr …desto…) (trophische oder Konvertierungseffizienz) zu wenig Räuber: geringe numerische Reaktion (Allee-Effekt) zu viele Räuber: begrenzte numerische Reaktion (Territorien, Nistplätze begrenzt) numerische Reaktion meist begrenzt

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3.2 Trophische Ebenen

Pflanzen beziehen Energie von der Sonne Herbivoren von Pflanzen, Carnivoren von Tieren Parasiten von einer trophischen Ebene Omnivoren von 2 trophischen Ebenen Destruenten von allen trophischen Ebenen 108

Zersetzer (Destruenten, Detritivoren) treten in Artkomplexen auf • Tiere zerkleinern (Asseln, Tausendfüssler etc.) • Mikroorganismen bauen ab spezialisiert (schwer abbaubare Substrate wie Cellulose, Lignin, Chitin….) führt zu Sukzession

Besonderheit: • haben keinen Einfluss auf anfallendes Substrat (Räuber-Beute kontrollieren sich gegenseitig) • global keine Anreicherung toter Biomasse • ressourcen- / substratkontrolliert • Konkurrenz muss häufig sein 108

Primärproduzenten (Pflanzen) < 18 % aller Arten > 98 % aller Biomasse immobil Syntheseleistung (Struktur + Schutz) grösste Lebewesen modularer Aufbau, Meristeme, Neuaustrieb

Herbivorieschutz 110

Terpenoide (a-g) Phenole (h-n)

Alkaloide (o-r)

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Primärkonsumenten: Herbivoren - Pflanzen > Pflanzennahrung unbrauchbar - chemische Verteidigung der Pflanzen - Cellulose schwer nutzbar (Cellulase) - Symbiose mit Mikroorganismen (Termiten, Kühe)

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Herbivorie in allen Tiergruppen Spezialisierung auf Pflanzenorgane • Blattfresser (Käfer, Schmetterlingsraupen) • Phloemsauger (Blattläuse) • Xylemsauger (einige Zikaden) • Blattminierer (Wurzel-, Stängel-, …) • Gallbildner • Pollen, Nektar … • Samen, Früchte …

113

Sekundärkonsumenten: Carnivoren fressen pro Leben echte Räuber: mehrere Beute Parasitoide: einmal Beute

grösser als Beute kleiner als Beute

Familiengruppe der Schlupfwespen (Hymenoptera)

Fam. Raupenfliegen (Tachinidae, Diptera)

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Hymenoptera (Hautflügler) Ichneumonidae (Schlupfwespen) Pteromalidae (Erzwespen) Aphidiidae parasitieren Aphididae

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Omnivoren Beispiel: Marienkäfer (Coccinellidae) trophische Ebene Larve frisst Blattläuse Herbivoren darin Schlupfwespe Carnivoren Imago Pollen, Nektar Primärproduktion Blattläuse Herbivoren

weiter verbreitet als angenommen 115

Parasiten Drei Bedingungen: • nutzen Wirt als Lebensraum • obligatorisch vom Wirt abhängig • schädigen Wirt (meist nicht tödlich) • weit verbreitet (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere) • ökologisch sehr relevant Hauptproblem: Wirt finden Hauptvorteil: Schlaraffenland

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Fast alle Arten sind Wirte für Parasiten Die meisten Parasiten sind recht artspezifisch → die meisten Arten leben parasitisch → parasitische Lebensweise ist ein wichtiger Lebenstil Mikroparasiten: Einzeller Bakterien Viren „klassische“ Krankheiten Makroparasiten

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Makroparasiten: Ektoparasiten Zecken Flöhe Läuse

Endoparasiten Cestoda (Band-) Nematoda (Spul-) Trematoda (Saugwürmer)

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Makroparasiten komplexe Entwicklungszyklen oft mit Wirtswechsel

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