Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

nimmt der Verbrauch von Ressourcen aufgrund des rasanten Populationswachstums der menschlichen Bevölkerung dieser Erde und des stark wachsenden individuellen Konsums immer weiter zu. Gleichzeitig bedrohen Schädlinge die Ernte und es treten immer öfter Erreger in Erscheinung, die aufgrund evolutionärer Prozesse resistent gegen Pestizide und Antibiotika geworden sind.

    Abb. 1. 2 Großstadt. Auch Menschen in Städten sind direkt von den Serviceleistungen der Natur wie frischer Luft und trinkbarem Wasser abhängig. (Foto von Stefan Michalowsky, Idstein.)

    Abb. 1. 3 Regenwald. Tropische Regenwälder produzieren 28% des Sauerstoffes der Erde aus Kohlendioxid, beherbergen einen Großteil der auf der Erde vorkommenden Pflanzen- und Tierarten und waren und sind eine stetige Quelle neuer Arzneimittel. Trotzdem gehen jährlich etwa 12 Millionen Hektar Regenwald durch menschliche Aktivitäten verloren. Es wird vermutet, dass sich daran bis zum Jahr 2020 nichts ändern wird. (Foto von Johannes Steidle, Stuttgart.)
    Die Probleme der Zukunft betreffen also grundsätzlich die Ökologie der menschlichen Population, ihre Wechselwirkungen mit den Populationen anderer Organismen und der Umwelt sowie die zugrunde liegenden evolutionären Vorgänge. Ökologie und Evolutionsforschung sind daher hochaktuelle Wissenschaften und nicht nur werbewirksame Schlagworte. Bei der Lösung der Frage, wie das Leben des Menschen auf der Erde auch in zukünftigen Jahrhunderten noch möglich ist, nehmen sie eine zentrale Stellung ein.

2 Ökologie der Individuen: Umweltbedingungen, Ressourcen, Nischen und Verbreitungsgebiet
    Stefan Scheu, Johannes L. M. Steidle, Ulrich Brose, Inge Kronberg
    Leben existiert nur in einem engen Bereich von äußeren Faktoren. Abiotische Umweltbedingungen ( abiotic conditions ), wie Temperatur, Säuregrad und Feuchte, limitieren die Entwicklung von Organismen, ohne dadurch verbraucht zu werden. Zum Erhalt von Lebensfunktionen benötigen Organismen zudem Güter, die verbraucht werden. So kann der Aufbau komplexer Strukturen nur unter Verbrauch von Energie stattfinden. Energie, z. B. in Form von Licht oder organischen Molekülen, ist damit eine Grundvoraussetzung für den Aufbau und den Erhalt der Biomasse von Organismen. Entscheidend bei Verbrauchsgütern ( Ressourcen ; resources ) ist, dass sie nach der Nutzung durch einen Organismus anderen Organismen nicht mehr zur Verfügung stehen. Über den Verbrauch von Ressourcen schränken Organismen also die Existenz anderer Organismen ein. Interaktionen von Organismen werden also über Ressourcen, nicht aber über abiotische Umweltbedingungen vermittelt. Abiotische Umweltbedingungen steuern die Entwicklung von Populationen unabhängig von deren Individuendichte, die Wirkung von Ressourcen ist dagegen dichteabhängig. Nur Ressourcen, nicht aber Umweltbedingungen, regulieren damit Populationen in Abhängigkeit von ihrer Dichte und der Individuendichte der Population. Eine Differenzierung zwischen dichteunabhängig und dichteabhängig wirkenden Faktoren ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis der Dynamik von Populationen (Kap. 3) und für die Organisation von Lebensgemeinschaften (Kap. 4).
    Der Bereich der Ökologie, der sich mit Wechselbeziehungen zwischen einzelnen Organismen und ihrer Umwelt beschäftigt, wird als Autökologie bezeichnet. Hierbei wird allerdings oft nicht klar zwischen Umweltbedingungen und Ressourcen als Einflussfaktoren differenziert. Häufig wird die Umwelt von Organismen in abiotische und biotische Faktoren untergliedert, ohne zu berücksichtigen, ob es sich um Verbrauchsgüter oder dichteunabhängig wirkende Faktoren handelt. Dies ist teilweise darauf zurück zu führen, dass eine Differenzierung nicht immer einfach ist. So kann ein abiotischer Faktor für die einen Organismen als Umweltbedingung wirken, für andere dagegen eine Ressource darstellen. Licht steuert beispielsweise als Umweltbedingung Aktivität und Vorkommen von Tieren. Für Pflanzen ist Licht dagegen eine der wichtigsten Ressourcen, um die sie konkurrieren und die eine der bedeutendsten Triebkräfte für die Evolution der Pflanzen bildet. Mineralstoffe wirken auf Tiere als Umweltbedingungen, ihre Konzentration im Wasser steuert z. B. das Vorkommen von Süßwasser- undMeerestieren. Für Pflanzen und Mikroorganismen sind Mineralstoffe dagegen Ressourcen. Ammonium ist ein Ausscheidungsprodukt von Tieren und für diese toxisch; für Pflanzen und Mikroorganismen ist Ammonium