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28.1: Was sind Bevölkerungen und Gemeinschaften? 636
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PROTOKOLLE

28.1: Was sind Bevölkerungen und Gemeinschaften? 636

Überblick

Populationen sind Gruppen von Individuen der gleichen Art, die eine gemeinschaftlich genutzte Umgebung bewohnen. Gemeinschaften umfassen mehrere koexistierende, interagierende Populationen verschiedener Arten. Metapopulationen umfassen mehrere Populationen derselben Art, die verschiedene Gebiete besetzen. Die Metapopulationen interagieren durch Ein-und Auswanderung und sorgen für eine genetische Vielfalt, die die Widerstandsfähigkeit gegenüber harten Umweltbedingungen erhöht. Die Größe und Dichte von Populationen kann mit Hilfe von Quadrat- und Markierungs-und Wiedererfassungsmethoden abgeschätzt werden.

Populationen sind dynamisch und interaktiv

Eine Population oder Gruppe von Individuen, welche der gleichen Art angehören und das gleiche allgemeine Gebiet bewohnen, verändert sich kontinuierlich als Reaktion auf biotische (lebende) und abiotische (nicht lebende) Faktoren. Zu den abiotischen Einflussfaktoren gehören neben anderen das Wetter, die Höhe, der Breitengrad, die Boden -und Wasserzusammensetzung und die Verschmutzung einer Umgebung. Die biologische Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Organismen untereinander und mit ihrer Umwelt wird als Ökologie bezeichnet.

Metapopulationen umfassen mehrere Populationen der gleichen Art, die unterschiedliche Gebiete bewohnen. Metapopulationen tauschen ständig Mitglieder durch Einwanderung, Bewegung in ein Gebiet und Auswanderung, Bewegung aus einem Gebiet aus. Dieser Austausch sichert die genetische Vielfalt und hilft den Populationen, unvorhersehbaren und ungünstigen Umweltbedingungen zu trotzen, indem er die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass anpassungsfähige, hilfreiche Merkmale auf natürliche Weise selektiert werden (d.h. in der Population entstehen).

Gemeinschaften sind Kombinationen von koexistierenden, miteinander interagierenden Populationen

Eine ökologische Gemeinschaft besteht aus mehreren koexistierenden und interagierenden Populationen im selben Lebensraum, und der Artenreichtum ist lediglich die Anzahl der Arten. Die Kombination der Art und Weise, wie eine Art Umweltressourcen nutzt und mit anderen Mitgliedern der Gemeinschaft interagiert, spiegelt die besondere Nische wider, welche diese Art einnimmt. Mit anderen Worten ist eine Nische vergleichbar mit einer Aufgabe, die eine Art in ihrer Gemeinschaft erfüllt.

Wettbewerb entsteht, wenn sich die Nischen der Arten überschneiden. Sowohl Blau-als auch Buntspechte bevorzugen insektenfressende Nahrung und offene Flächen mit spärlich verteilten Bäumen. In einem Beispiel für inter-spezifische Konkurrenz konkurrieren diese beiden Arten um begrenzte Nahrungs- und Wohnraumressourcen. Auch Blauvögel konkurrieren mit anderen Blauvögeln um diese Ressourcen (intraspezifische Konkurrenz). Konkurrenz kann vermieden werden, indem die Ressourcen aufgeteilt werden oder verschiedene Bereiche einer gemeinsamen Umgebung besiedelt werden.

Die Raubtier-Beutetier-Beziehungen ist eine weitere wichtige Interaktion der Gemeinschaft, und ähnelt einem evolutionären Wettrüsten. Bei Beutetieren begünstigt die natürliche Selektion stark Merkmale, die helfen, Räubern zu entgehen. Zum Beispiel haben Caligo (oder Eule) Schmetterlinge große Augenflecken auf ihren Flügeln, die Eulenaugen ähneln und bedrohliche Raubtiere abschrecken. Auch Raubtiere passen sich gemeinsam an die Beutetieranpassung an; sowohl Raubtier-(z.B. Leopard) als auch Beutetierarten (z.B. Hirsch) verwenden Tarnung, um nicht entdeckt zu werden.

Bevölkerungen können mit Quadrat- und Markierungs-und Wiedererfassungsmethoden gemessen werden

Populationen werden durch Größe und Dichte charakterisiert. Die Bevölkerungsgröße (N) ist einfach die Anzahl der Individuen. Die Bevölkerungsdichte bezieht sich auf die Anzahl der Individuen in einem bestimmten Areal. Obwohl die Zählung von Individuen die genaueste Methode zur Messung von Populationen ist, kann sie in großen Habitaten oder bei Organismen, die sich häufig bewegen, nicht praktikabel sein. Daher verwenden Forscher oft Stichprobenverfahren, um auf die Gesamtgröße einer Population zu schließen.

Quadratproben eignen sich zur Schätzung der Populationsgröße und-dichte von Pflanzen oder sehr kleinen oder langsamen Organismen. Bei dieser Methode werden mehrere zufällig verteilte Abschnitte des Lebensraums mit Markern wie Schnüren oder Pfählen unterteilt und die Individuen in jedem Quadrat gezählt. Die Anzahl und Größe der Quadrate, die für genaue Schätzungen benötigt werden, variieren je nach Art. Beispielsweise benötigen kleinere Organismen, wie Bakterien, viel kleinere Flächen für die Probenahme als große Organismen, wie Bäume.

Markierungs -und Wiederaufnahmemethoden sind besser geeignet für bewegliche Tiere wie Säugetiere, Fische und Vögel. Zunächst wird eine Zufallsstichprobe von Individuen aus einem Lebensraum gefangen, markiert (z.B. mit Tags, Farben oder Bändern) und wieder freigelassen. Zu einem späteren Zeitpunkt wird eine zweite Zufallsstichprobe erfasst, die einige der markierten Tiere aus der ersten Stichprobe enthält. Das Verhältnis von markierten zu unmarkierten Tieren wird dann zur Schätzung der Populationsgröße verwendet. Zu den Einschränkungen dieser Methode gehört die Annahme, dass zuvor gefangene und nicht gefangene Tiere mit gleicher Wahrscheinlichkeit in der zweiten Stichprobe gefangen werden und dass keine Tiere starben, geboren oder sich zwischen Zeitpunkten bewegt haben.


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