Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

unabhängig von der späteren Anpassungsfähigkeit eines Organismus. Allerdings können physikalische und chemische Umweltfaktoren die Mutationsrate beeinflussen, denn Mutationen verhalten sich in vielen Aspekten wie andere biochemische Reaktionen. So wurde für einige Taxa gezeigt, dass eine Temperaturerhöhung um 10 °C in etwa zu einer Verdopplung der Mutationsrate führt. Die meisten Organismen besitzen Einrichtungen, welche die mutagenen Umwelteinflüsse mehr oder minder abschirmen (Pigmentierung, Behaarung oder intrazellulär durch eine gezielte DNA-Reparatur). Die Mutationsrate unterliegt also zumindest indirekt einer genetischen Kontrolle. Neben Punktmutationen sind Polyploidie und Inversion besonders häufige Mutationsformen ( Genetik ).
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    Genetischer Polymorphismus: Die Individuen einer Population unterschieden sich in ihrer genetischen Ausstattung.
    Genpool: Gesamtheit der Gene und Allele einer Population.
    Hardy-Weinberg-Gleichgewicht: Besagt, dass die relative Häufigkeit der Allele innerhalb einer großen Population unter bestimmten Bedingungen konstant bleibt.
    Genetische Drift: Veränderung der Genhäufigkeit in einer Population durch Zufallsereignisse, z. B. dadurch, dass eine zufällige Anzahl von Individuen von der Hauptpopulation isoliert wird.
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3.3 Populationsdynamik
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    Unter Populationsdynamik versteht man die Veränderung der Populationsgröße durch Geburtenrate, Sterberate, Zuwanderung oder Abwanderung. Die beiden einfachsten mathematischen Modelle zu ihrer Beschreibung sind das exponentielle und das logistische Wachstumsmodell . Während das erstere von einem ungebremsten Wachstum mit der Wachstumsrate r ausgeht, berücksichtigt das zweite die mit wachsender Populationsdichte zunehmende Konkurrenz und ergibt an der Kapazitätsgrenze K eine gleichbleibende Populationsgröße. In diesem Zusammenhang werden Arten, deren Populationsgrößen im Bereich höchsten Wachstums liegen und die viele Nachkommen produzieren, dafür aber wenig in jeden einzelnen Nachkommen investieren als r-Strategen bezeichnet und K-Strategen gegenübergestellt. Bei diesen handelt es sich um Arten, deren Populationsgrößen im Bereich der K-Grenze liegen und die eher wenige Nachkommen produzieren, dafür aber viel in jeden einzelnen Nachkommen investieren.
    Konkurrenz kann innerhalb der Individuen einer Art (intraspezifisch) und zwischen Individuen verschiedener Arten auftreten (interspezifisch) und besteht entweder aus indirekter Konkurrenz durch die Ausbeutung einer gemeinsamen Ressource ( Ausbeutungskonkurrenz ) oder aus direkter Interferenzkonkurrenz. Nach dem Konkurrenz-Ausschlussprinzip können zwei Arten mit gleicher ökologischer Nische nicht im selben Lebensraum koexistieren. Allerdings lässt sich Koexistenz durch Konkurrenzentlastung erreichen, z. B. durch Prädation auf die konkurrenzstärkere Art oder durch Störungen.
    Die Verhaltensökologie versucht zu ergründen, welche Verhaltensweisen unter gegebenen ökologischen Bedingungen einen evolutionären Vorteil gegenüber anderen Verhaltensweisen haben. Die Hauptthemen sind dabei die Optimierung des Nahrungserwerbs ( optimal foraging ), die Entstehung von altruistischem Verhalten bei sozialen Tieren und die Partnerwahl . Die Chemische Ökologie beschäftigt sich mit Infochemikalien , natürlich vorkommenden chemischen Verbindungen, welche bei Interaktionen zwischen Organismen derselben oder verschiedener Arten eine Rolle spielen.
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    Die Populationsdynamik befasst sich mit der Zu- oder Abnahme der Populationsgröße im Verlauf der Zeit und versucht, die Gründe für diese Änderungen zu identifizieren. Dabei wird in Felduntersuchungen, Laborexperimenten oder durch mathematische Modelle verfolgt, inwieweit veränderte Umweltfaktoren sich auf die Populationsdichte auswirken und ob diese Wirkung sofort oder zeitlich verzögert eintritt. Grundsätzlich verändern sich Populationen dadurch, dass Individuen geboren werden und sterben bzw. ein- und auswandern. In Abwesenheit von Wanderbewegungen wachsen Populationen, wenn die Geburtenrate (die Anzahl der Geburten in einem bestimmten Zeitraum) die Sterberate (auch Mortalität , d. h. Anzahl der Todesfälle in einem bestimmten Zeitraum) übersteigt. Sie schrumpfen, wenn die Mortalität größer ist als die Geburtenrate und sie verändern sich nicht, wenn Geburtenrate und Mortalität gleich groß sind. Wanderbewegungen beeinflussen die Populationsgröße durch Einwanderungen ( Immigration ) und