Grundlagenvokabular

Als abiotisch werden alle Umweltfaktoren zusammengefasst an denen Lebewesen nicht erkennbar beteiligt sind.

Im Prinzip handelt es sich also um die physikalische Umwelt, die einen Einfluss auf Lebewesen hat. Überlegen Sie sich, welche Faktoren eine Wirkung auf Organismen haben (natürlich können Sie dabei auch an ihr eigenes Leben denken, auch Sie werden von abiotischen Umweltfaktoren beeinflusst).

Eine Wirkung auf Organismen haben:

• Licht, Einstrahlung

• Temperatur

• Verfügbarkeit von Wasser und chemischen Elementen (Nährstoffen)

• Boden

• Feuer

Nicht vergessen: abiotische Faktoren können durch Lebewesen auch wieder verändert werden.

Eine Gruppe Organismen, die sich von allen anderen Gruppen von Organismen unterscheiden und sich

untereinander fortpflanzen und fruchtbaren Nachwuchs erzeugen können. Kleinste Klassifizierungseinheit für

Pflanzen und Tiere.

8.7 Millionen Arten Leben auf der Erde

Gesamtheit aller Ökosysteme, Gesamtheit der belebten Welt auf der Erde. Auch "Ökosphäre" genannt.

sphaira = Kugel, Ball

Als biotisch werden Umweltfaktoren zusammengefasst, an denen Lebewesen erkennbar beteiligt sind.

Sie ergeben sich aus den Wechselwirkungen zwischen einzelnen Arten. Überlegen Sie sich einige Wechselwirkungen die sie schon kennen.

Bios (griechisch) = Leben

Der Energieerhaltungssatz besagt, dass die Form der Energie verschieden sein kann und dass sie sich von einer Form in andere überführen lässt, Energie kann jedoch nicht geschaffen oder vernichtet werden. Das Entropiegesetz besagt, dass eine Energieumwandlung spontan immer in Richtung eines energieärmeren Zustands erfolgt. Weil ein Teil der Energie als Wärmeenergie verloren geht, kann es keine vollständige Umwandlung geben. Die Entropie, ein Mass für die Unordnung, nimmt hierbei zu. Das Entropiegesetz erklärt also, warum der hohe Ordnungszustand biologischer Systeme ohne dauernde Energiezufuhr nicht aufrechterhalten werden kann und Organismen und Ökosysteme ständig Energie und Stoffe aus ihrer Umgebung aufnehmen müssen, es sind also offene Systeme, die ihre innere Entropie zu verringern suchen und hierdurch die äussere Entropie erhöhen.

Gesamter Lebensraum einer bestimmten Tier- oder Pflanzenart, einer ganzen Population oder auch nur eines einzelnen Individuums.

Ein bestimmtes Einzelwesen/ein bestimmter Organismus

Lehre von den Wechselbeziehungen zwischen den Lebewesen untereinander und zu ihrer Umwelt.

oikos = Haus, Behausung, Wohnung, Heimat,

logos = Wort, Lehre

Eine etwas kompliziertere Definition ist die, die 1866 erstmals von Ernst Haeckel formuliert wurde:

„Unter Oecologie verstehen wir die gesammte Wissenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Aussenwelt, wohin wir im weiteren Sinne alle „Existenz-Bedingungen“ rechnen können. Diese sind theils organischer, theils anorganischer Natur; sowohl diese als jene sind, wie wir vorher gezeigt haben, von der grössten Bedeutung für die Form der Organismen, weil sie dieselbe zwingen, sich ihnen anzupassen.“

Ein einzelnes Lebewesen. Das kann vom Elefanten über ein Seepferdchen bis zum Einzeller jedes lebende Wesen sein.

Organismen sind Lebewesen. Sie betreiben Stoffwechsel, wachsen, können sich fortpflanzen, stehen mit Stoff- und Energieaustausch mit ihrer Umgebung und zur Fortpflanzung findet in irgendeiner Form eine Rekombination ihres Erbgutes statt.

Leben zeichnet sich aus durch:

• Energie- und Stoffwechsel

• Austausch mit der Umgebung

• Reizbarkeit

• Fortpflanzung

• Wachstum, Entwicklung, Tod

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Also sind Organismen "offene Systeme", die in einem Energie-, Stoff-, Informationsaustausch mit der Umwelt stehen. Die Summe aller Umweltfaktoren wirkt auf die Organismen und je nach Standort sieht das für die Organismen anders aus. DIe meisten Organismen fühlen sich unter bestimmten Bedingungen am wohlsten. Falls die Bedingungen vom Optimum abweichen, bedeutet das Stress.

Dynamisches Beziehungsgefüge zwischen den Lebewesen und ihrer Umwelt, das heisst, es kommen biotische und abiotische Faktoren im Gefüge vor.

Achtung: ein Ökosystem ist extrem komplex!

Konzept von Rockström et al. (2009), welches neun Bereiche und dazugehörige Schwellenwerte festlegt, innerhalb derer sich die Menschheit in einem „sicheren Handlungsspielraum“ befindet. Werden die Schwellenwerte überschritten, könnten kritische “Kipppunkte” erreicht werden, welche die Biosphäre zum Kollabieren bringen könnten. Nachfolgende neun Bereiche werden näher betrachtet:

• Klimawandel (wurde von Rockstrom noch nicht als kritisch betrachtet. Neuere Quellen listen den Klimawandel

• Ozeanversauerung

• Ozonzerstörung in der Stratosphäre

• Stickstoff- und Phosphorkreislauf

• Süsswasserverbrauch

• Landnutzungsänderungen

• Artensterben/Biodiversitätsverlust

• Luftverschmutzung

• Verschmutzung durch Chemikalien

Eine zusammengehörige Gruppe von Individuen der gleichen Art, die in einem zusammenhängenden Wohnareal leben und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden.

In den Naturwissenschaften beschäftigen wir uns mit "Sphären" , um die verschiedenen (unterschiedlichen) Teile der Erde zu beschreiben:

Atmosphäre - kennen Sie bestimmt: alles was mit Luft zu tun hat.

Biosphäre - alles was mit "Leben" zu tun hat: die belebte Welt (von Bakterien und Einzellern über Algen, Flechten und Pflanzen bis hin zu Insekten und Wirbeltieren (da gehören auch wir Menschen dazu). Im Prinzip die Summe aller Ökosysteme.

Hydrosphäre - alles was mit Wasser zu tun hat (das Wasser das auf, unter und mit dem Grundwasser auch im Boden zu finden ist)

Kryosphäre - Teil der Hydrosphäre - alles was gefroren ist (Eis, natürlich, d.h. die Kryosphäre könnten wir auch zur Hydrosphäre zählen. Weil sich die Eigenschaften von Eis und Schnee jedoch von der von flüssigem Wasser unterscheiden, wird die Kryosphäre eigenständig genannt.)

Lithosphäre - alles was mit Gestein zu tun hat.

Pedosphäre - alles was mit Boden zu tun hat (und die Pedosphäre bildet dann einen Übergang zwischen Lithosphäre und Biosphäre).

Anthroposphäre (manchmal auch Technosphäre genannt) - die Sphäre, in welcher der Mensch dominant ist, bzw. die durch den Menschen geschaffen und beeinflusst wird.

In Ökosystemen werden verschiedene Stoffe gespeichert, umgewandelt und weitergegeben. Wichtige Stoffflüsse in Ökosystemen sind der Wasserkreislauf, der Kohlenstoffkreislauf, der Stickstoffkreislauf und der Phosphorkreislauf. Diese werden wir später vertieft anschauen.

Jeder Organismus hat im Gradienten eines ökologischen Faktors neben einem Optimum auch ungünstige Bereiche, in denen sie weniger gut oder nicht existieren. Am besten geht es ihnen (d.h. die Vitalität ist am höchsten, sie gedeihen am besten) in einem bestimmten Bereich des jeweiligen ökologischen Faktors – siehe unten: Optimum. Wenn es zu wenig oder zu viel dieses Faktors hat, sind die Organismen typischerweise gestresst. In diesen Grenzbereichen ist Überleben möglich, aber meist findet keine Fortpflanzung und/oder nur kümmerliches Wachstum statt. Werden die Stressgrenzen nochmals über- oder unterschritten, ist die Existenz des betreffenden Organismus nicht mehr möglich, das heisst der Umweltfaktor wirkt tödlich.

Gesamte Pflanzendecke eines Gebietes. Diese ist abhängig von der Wasserverfügbarkeit und der Lichteinstrahlung (über das ganze Jahr gesehen.

In der Schweiz vorherrschend: Sommergrüner Laubwald. Bedingungen für die Ausbildung eines sommergrünen Laubwaldes sind:

• eine warm-feucht Phase (über 10 Grad Celsius)

• eine längere Frostperiode (bis unter -10 Grad Celsius )

• mindestens 500 mm Niederschlag pro Jahr