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Zoologie: Ökologie Einführung (9 h) Wolfgang Nentwig

Zoologie: Ökologie Einführung (9 h) Wolfgang Nentwig. Teil einer siebenteiligen Ringvorlesung obligatorisch für HF Biologen integriert in Curriculum Veterinärmedizin Besuch für andere möglich (NF, PH S1...) Prüfung im Rahmen der Gesamtprüfung. Allgemeine Organisation.

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Zoologie: Ökologie Einführung (9 h) Wolfgang Nentwig

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Presentation Transcript

  1. Zoologie: ÖkologieEinführung (9 h)Wolfgang Nentwig

  2. Teil einer siebenteiligen Ringvorlesung obligatorisch für HF Biologen integriert in Curriculum Veterinärmedizin Besuch für andere möglich (NF, PH S1...) Prüfung im Rahmen der Gesamtprüfung Allgemeine Organisation

  3. Spektrum Verlag(Heidelberg)200725 € / 38 - 41 CHFSeitenangaben 217

  4. wird im 2. Jahr erweitert (20 h) gleiches Buch Unterbrechen / Zwischenfragen erlaubt als PPT auf www.zoology.unibe.ch …diese Vorlesung →

  5. Was ist Ökologie?Ernst Haeckel 1866: - Beziehung der Organismen - zur umgebenden Aussenwelt - teils organischer, teils anorganischer Naturheute - Interaktionen zwischen Organismen (Individuen, Populationen, Lebensgemeinschaften) - abiotische und biotische Umwelt - Energie-, Stoff- und Informationsfluss→ Naturwissenschaft → primär nicht auf Mensch bezogen

  6. Einführung 1 Organismen (Autökologie) 2 Populationen (Populationsökologie) 3 Wechselwirkungen zwischen Arten (Synökologie) 4 Lebensgemeinschaft (Synökologie) Mit jeder höheren Ebene sind neue Eigenschaften möglich: emergente Eigenschaften Gliederung 2

  7. 1. OrganismenCharakteristika: - Struktur aus Zellen - Bewegung, Stoffwechsel - Wachstum, Entwicklung, Tod - Vermehrung - RekombinationIndividuen sind in Populationen organisiertPopulationen bilden ArtenArt: - eine Gruppe sich miteinander kreuzender natürlicher Populationen - reproduktiv von anderen Gruppen isoliert 2

  8. Individuen sind verschieden - Phänotyp: individuelles Erscheinungsbild - Genotyp: Σ Phänotypen - Ökotyp: lokale, genetisch fixierte Anpassungen an Standortbedingungen 3

  9. Arten umfassen ein bestimmtes Areal • - verändern sich durch Selektion und Anpassung • Entwicklung neuer Arten • Artaufspaltung • - adaptive Radiation 4

  10. 6

  11. adaptive Radiation verfügbare Ressourcen Spezialisierung neue Arten 42

  12. Konzept der ökologischen Nische- Einnischung = Spezialisierung- Prozess in der Zeit (Evolution)- je mehr Zeit und Parameter- desto mehr Arten 8/38

  13. ökologische Nische = multidimensionaler Raum - Planstelle (kann unbesetzt sein) - Stellenäquivalenz - Nischenbreite (Generalist – Spezialist) - Nischenüberlappung - Konkurrenzvermeidung 39

  14. Merkmalsverschiebung character displacement als Hinweis auf Nischenaufteilung fundamentale Nische ≠ realisierte Nische 41

  15. Beschreibung einer NischeHochseegrosses Wirbeltierschnell, räuberischFischfresser ? Seite 68

  16. Anpassung anPlanstelle führt zu Ähnlichkeit (Hydrodynamik) Konvergenz 43

  17. Hausaufgabe:Gebirge, Aufwinde, segeln Aasfresser alte Welt – neue Welt?2 Gruppen – wie verwandt?

  18. Hausaufgabe:GebirgeAufwinde, segelnAasfresseralte Welt – neue Welt?2 Gruppen – wie verwandt?

  19. Ordnung Ciconiiformes StorchenartigeFamilie Ardeidae ReiherFamilie Ciconiidae StörcheFamilie Cathartidae NeuweltgeierOrdnung Falconiformes Falkenartige / GreifvögelFamilie Accipitridae HabichteUnterfamilie: Accipitrinae (Habichte) Unterfamilie: Buteoninae (Bussardartige) Unterfamilie: Circinae (Weihen) Unterfamilie: Milvinae (Milane) Unterfamilie: Aegypiinae (Altweltgeier)

  20. 1.2 Umwelt der Organismen Organismen sind offene Systeme Energie-, Stoff-, Informationsaustausch mit Umwelt standortspezifisch Summe von Umweltfaktoren Abweichung vom Optimum = Stress 7

  21. Standortansprüche: euryök stenök Anpassung gering hochInvestition gering hoch Reproduktion gross gering Generalist Spezialist Temperatur: eurytherm stenotherm Nährstoffbedarf: eutroph oligotroph 8

  22. Ökologisch wirkenden Faktoren • Einstrahlung und Photosynthese • Temperatur • Feuer • Wasser • biogene Elemente • Boden • usw. 8

  23. 10 % UV, 45 % PhAR 45 % IR Einstrahlung Abstrahlung Absorption Photosynthese Orientierung im Raum Farbsehen 9

  24. Temperatur: Wachstum Regulation Mikroklima Reaktionsgeschwindigkeits- Temperatur-Regel RGT-Regel Van‘t Hoff‘sche Regel Q10 2-3 Temperatursumme Temperaturgrenzen 11 d x 2.75 4 d 12

  25. Q10 nicht extrapolierbar 20 bis 30°C: 2.75 26 bis 36°C: 1.9 30 bis 40°C: 1.4 (aber 40° ist letal)d.h. Effekte sind situationsabhängig umweltabhängig nicht-linear 12

  26. Exkurs: Nichtlineare Prozesse meist exponentiellklassisches Beispiel:Bevölkerungswachstum (partiell überexponentiell)Papierfalten (0.1 mm dick, 50 x ) 1. Faltung 0.2 mm 10. Faltung 102.4 mm 20. Faltung 105 m 30. Faltung 107 km 40. Faltung 110‘000 km 50. Faltung 103 Mio km 48

  27. Regulationsbereich Regulationsfähigkeit endotherm exotherm 13

  28. kleine Organismen: innen Umgebungstemperaturpoikilothermd.h. Umgebung bestimmt WachstumDrosophila Labor 25°C 15 d (eine Generation)Insekt Gebirgsbach 5°C 1 Jahr Insekt Subantarktis 0°C 2 – 4 Jahre 13

  29. Wie können poikilotherme Arten ihreKörpertemperatur erhöhen? optimal 28-30°- warme Stellen aufsuchen (Mikroklima)- grossflächig exponieren (Schmetterlinge Flügel)- endogenes Wärmezittern (Hummeln) 13

  30. Mikroklima 15

  31. Homoiothermes Problem Rete mirabile 14

  32. Wassertemperatur 10°C Körpertemperatur 20°C Q10 für Muskeln = 3 Δ 10°C = 3x so schnell 14

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