Was ist Ökologie? Grundlegende Regeln im Haushaltsspiel der Natur
Methode
Ökologie ist ein Themenbereich, der stark von Begriffen und Definitionen geprägt ist. Hier ist es umso wichtiger den Überblick zu bewahren. Mindmaps oder Stichwortlisten können dabei behilflich sein.
Lerntipp:
Fertigen Sie ein Mindmap zum Thema Ökologie an. Welche anderen Themenbereiche passen zur Ökologie? Wo gibt es Überschneidungen und Synergien
Ebenso kann das Anfertigen von Lernkarten (klassische Karteikarten oder ein Möglichkeit mit Ihrem Mobiltelefon) helfen die Fülle an Fachbegriffen zu meistern. Neben dem Fachbegriff an sich können Sie auf diesem Weg auch schöne Formulierungen für Ihre Klausuren oder mündlichen Prüfungen einüben.
Was ist Ökologie?
Der Fachbereich der Ökologie befasst sich mit den Beziehungen von Lebewesen zu ihrer Umwelt. Lebewesen geben Stoffe und Energie an ihre Umwelt ab, die Umwelt stellt Ressourcen zur Verfügung. Dieses Zusammenspiel von Lebewesen und Umwelt ergibt den „Gesamthaushalt der Natur“ - der Untersuchungsgegenstand der Ökologie.
Der Haushalt der Natur hängt von drei Akteuren ab: Produzenten (grüne Pflanzen, Aufbauphase), Konsumenten (Pflanzenfresser, Fleischfresser, Umbauphase) und Destruenten (Mikroorganismen, Pilze, Abbauphase).
Merke
Ökologie = Lehre vom Haushalt der Natur, d.h. dem Zusammenspiel von Produzent, Konsument und Destruent
oder die wissenschaftliche Betrachtung der Beziehung zwischen Organismen untereinander und zwischen Organismen und ihrer Umwelt
Methode
Beachte: Während die Evolutionsforschung ausschließlich Populationen betrachtet, steht in der Ökologie neben der Population auch das Individuum im Mittelpunkt!
Der Fluss von Energie und Stoffen im Ökosystem wird in Trophiestufen oder Trophieebenen eingeteilt. Troph kommt aus dem Altgriechischen und bedeutet „die Ernährung betreffend“. Entsprechend beschreibt eine Trophieebene die Stellung eines Organismus im Nahrungsnetz.
- Produzenten:
Die Primärproduzenten bilden die Grundlage des gesamten Ökosystems.
Es sind autotrophe Organismen, die mithilfe von Foto- bzw. Chemosynthese Zucker und andere organische Substanzen herstellen. Diese Substanzen werden als Betriebsstoff oder Baumaterial verwendet. Die wichtigsten Primärproduzenten sind Algen, Pflanzen und Prokaryoten.
- Konsumenten:
a) Primärkonsumenten = Herbivoren bzw. Pflanzenfresser
b) Sekundärkonsumenten = Karnivoren bzw. Fleischfresser
Primärkonsumenten, also Pflanzenfresser (= Herbivoren), ernähren sich direkt von den Materialien, die Primärproduzenten zur Verfügung stellen. Sekundärkonsumenten, also Fleischfresser (= Karnivoren), ernähren sich von den Herbivoren.
- Destruenten:
Sie bauen totes Material (Tierkadaver, Holz, Laub, Kot ...) zu anorganischen Nährstoffen um, die schließlich dem Ökosystem wieder zugeführt werden. Es sind diese Zersetzungsprozesse, die das Ökosystem „am Leben erhalten“. Die Destruenten verbinden auf diese Weise alle trophischen Ebenen des Ökosystems.
Merke
troph = „die Ernährung betreffend“. Daher ist die Trophieebene die Stellung eines Organismus im Nahrungsnetz.
Das Schema zeigt den Energiefluss und den Stoffkreislauf in Ökosystemen. Der Energiefluss beginnt mit der Aufnahme von Sonnenenergie. Diese durchläuft das Nahrungsnetz in Form von chemischer Energie und verlässt das Ökosystem als Wärmeenergie (Wärmeabstrahlung ins Weltall). Die von den Primärproduzenten photochemisch synthetisierten Stoffe werden zu Primär- und Sekundärkonsumenten transferiert. Schließlich landen alle Stoffe im Detritus-Kompartiment (tote organische Abfälle wie Holz, Laub ...). Die Zersetzer (Destruenten) bauen die toten Materialien in anorganische Nährelemente um, die anderen Organismen wieder zur Verfügung stehen. Ein Ökosystem unterliegt damit den thermodynamischen Grundgesetzen. Für den Stoffaustausch ist das Ökosystem ein geschlossenes, für den Energiehaushalt ein offenes System.
Merke
Ökosystem: für Stoffaustausch geschlossen - für Energieaustausch offen
Die inhaltsbezogenen Kompetenzen für Ökologie in der Qualifikationsphase finden sich in folgenden FW-Punkten des Kerncurriculums:
Fachwissen Organisationsnummer des KC | Biologisches Prinzip | Stichpunkt |
3.2. | Steuerung + Regelung | Homöostase, Rückkopplung |
3.3. | Steuerung + Regelung | Konkurrenz, Parasitismus, Symbiose -> Wechselbeziehung von Organismen |
3.4. | Steuerung + Regelung | biotische und abiotische Faktoren, physiologische und ökologische Potenz |
4.4 | Stoff- + Energieumwandlung | Stoffkreisläufe, Ökosysteme, (Kohlenstoffkreislauf) |
7.3. | Variabilität + Angepasstheit | ökologische Nische, Umweltfaktoren |
7.5. | Variabilität + Angepasstheit | Angepasstheit von Populationen r- und K-Strategen |
7.7. | Variabilität + Angepasstheit | Biodiversität, Ökosystemvielfalt |
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