11. – 13. Schuljahr

Wolfgang Klemmstein

Versteckte Potenzen

Unterrichtsvoraussetzungen
Ökologie: Physiologische und ökologische Potenz, Toleranzkurven, euryök, stenök, evtl. Präferenzversuche, Konkurrenz, Parasitismus
Lösungshinweise und Anforderungsbereiche
Aufgabe 1
Unter der physiologischen Potenz versteht man die genetisch bedingte Reaktionsnorm eines Organismus auf einen abiotischen Umweltfaktor. Sie drückt sich im Toleranzbereich zwischen Minimum und Maximum einer experimentell erfassbaren Toleranzkurve aus. Diese zeigt als Optimumkurve die Vitalität in Bezug auf die Intensität eines Ökofaktors. Man unterscheidet hier zwischen euryök, was sich in einem weiten Toleranzbereich und einer weiten, gleichmäßigen Kurve ausdrückt, und stenök, gekennzeichnet durch einen kleinen Toleranzbereich und einen steil ansteigenden und abfallenden Kurvenverlauf. Stenökie kann sich auf niedrige oder hohe Intensitäten des betrachteten Ökofaktors beziehen. (AFB I)
Abb. 1 zeigt, dass C. baculoides hohe wie geringe Luftfeuchte ungefähr gleich gut toleriert. Bei C. macrourae3 reduziert sich die Population unter Trockenbedingungen sehr deutlich, was eine starke Sensibilität belegt. Die Versuchsergebnisse in Abb. 2 zeigen auch den Grund: C. baculoides trocknet mit rund 12% Masseverlust weniger stark aus als C. macrourae3 mit über 18%.
C. macrourae3 besitzt damit einen engeren Toleranzbereich und ist als stenök einzustufen, während C. baculoides Feucht- und Trockenbedingungen gut toleriert und damit als euryök gelten kann. (AFB II)
Aufgabe 2
Unter Konkurrenzbedingungen ist die Populationsgröße von C. baculoides sehr stark reduziert. Bei C. macrourae3 ist der Rückgang wesentlich geringer. Diese Art ist also konkurrenzfähiger. (AFB II)
Die beiden Federlausarten konkurrieren nicht um Nahrung. Wahrscheinlicher ist die Konkurrenz um Platz, um der selektierenden Wirkung des Gefiederputzens zu entgehen. Denkbar ist, dass je nach Erreichbarkeit mit dem Schnabel bestimmte Bereiche des Taubenkörpers dafür günstiger sind als andere. (AFB III)
Aufgabe 3
Die Verbreitungskarte zeigt, dass beide Federlausarten deutlich getrennt vorkommen. Im westlichen, ariden Bereich der USA findet man nur C. baculoides, im östlichen, humiden Teil C. macrourae3. In der Mitte, am Übergang der beiden Feuchtigkeitszonen, kommen beide Arten in einigen Fällen auch gemeinsam vor. (AFB I)
Unter ökologischer Potenz versteht man die Reaktionsnorm eines Organismus auf einen abiotischen Faktor unter Konkurrenzbedingungen. Hierbei weichen euryöke Organismen meist aus. Dies kann auch hier beobachtet werden: C. baculoides dominiert im trockenen westlichen Bereich, C. macrourae3 bei für sie optimaler Luftfeuchtigkeit im östlichen. Hier unterliegt C. baculoides in der Konkurrenz. Im Übergangsbereich der Feuchtegebiete dominiert keine der beiden Arten stark über die andere, sodass Koexistenz möglich ist. (AFB II)
Aufgabe 4
Eine globale Temperaturerhöhung könnte auch zu einer Abnahme der Luftfeuchtigkeit führen. Dadurch würde sich das Verbreitungsgebiet von C. baculoides ausweiten, das von C. macrourae3 verkleinern. (AFB III)
Literatur
Malenke, J.R./Newbold, N./Clayton, D.H. (2011). Condition-Specific Competition Governs the Geographic Distribution and Diversity of Ectoparasites. In: The American Naturalist, Vol. 177, Nr. 4, S. 522534. Verfügbar unter: http://darwin.biology.utah.edu/PubsHTML/PDF-Files/105.pdf [11.10.18]
Moyer, B.R./Drown, D.M./Clayton, D.H. (2002). Low humidity reduces ectoparasite pressure: implications for host life history evolution. In: Oikos 97, S. 223228. Verfügbar unter: http://darwin.biology.utah.edu/PubsHTML/PDF-Files/61.pdf [11.10.18]

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