2018
Definieren Sie den Begriff “Ökologie” nach Begon et al. 1991!
Ökologie ist die Lehre der Wechselbeziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt
Was verstehen Sie in der ökologischen Forschung unter Proximatfaktor und Ultimatfaktor?
Ein Proximatfaktor beschreibt die unmittelbare Reaktion eines Organismus auf die Umwelt (“Wie-Frage” der Adaption)
Ein Ultimatfaktor beschreibt den Grund dieser Reaktion (“Warum-Frage” der Adaption)
Beispiel:
Das Laichverhalten der (auwaldbewohnenden) Kreuzkröte besteht darin, dass sie temporäre Kleingewässer aufsucht und dort ihren Laich ablegt, sie tut dies erst dann, wenn die Frühjahrshochwasser vorbei sind.
Proximatfaktor: Die Bodentemperatur muss über 10°C betragen, damit die Kröte ihre Hibernation beendet, dies ist oft erst nach den Hochwassern der Fall.
Ultimatfaktor: Das Frühjahres-Hochwasser schafft die Bedingungen für die Laichhabitate.
Definieren Sie die Begriffe “Areal”, “Biotop”, “Habitat” und “Biozönose”!
Areal -> Biologisch neutrale Definition eines Ortes
Biotop -> Lebensraum einer Lebensgemeinschaft mit allen biotischen und abiotischen Faktoren
Habitat -> Lebensraum einer Art, eines Organismus oder eines Individuums
Biozönose -> Lebensgemeinschaft samt aller Klima- und Bodenfaktoren
Population -> Gemeinschaft von Individuen einer Art, die eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden (ununterbrochener Genfluss)
Metapopulation -> Individuen einer Art in einem nicht miteinander zusammenhängenden Gebiet, wobei aber durch Migration Genfluss besteht
Ökosystem -> Biozönose + Biotop; also eine Lebensgemeinschaft in ihrem Biotop mitsamt aller
(a)biotischen Faktoren (Boden-, Klima-, Umweltfaktoren, inter/intraspez. Wechselwirkungen)
Warum folgt die terrestrische Primärproduktion den Klimazonen, nicht jedoch die marine Primärproduktion – d. h. wodurch ist die Primärproduktion in beiden Lebensräumen
begrenzt? (2 P)
Die terrestrische Primärproduktion ist durch Sonneneinstrahlung (Jahres- und Tageslauf), sowie die vorhandene Feuchtigkeit begrenzt, da beide Faktoren unmittelbar das Pflanzenwachstum bestimmen. Beides korreliert mit den Klimazonen -> Terristrisch artenreichste Gebiete sind daher die immerfeuchten Tropen.
Die marine Primärproduktion hängt vom Nährstoffgehalt und von der Lichtverfügbarkeit ab.
Überall dort, wo nährstoffreiche Tiefenwasser zur Oberfläche gelangen, nimmt der Artenreichtum zu. Marin artenreichste Gebiete sind von Breitengraden unabhängig; Hotspots sowohl
in der (Ant)arktis, als auch in den Tropen.
Klassifizieren Sie die drei Selektionsformen (Benennung in den Feldern mit durchgezogener Linie), zeichnen Sie die Kurve für die entsprechende Phänotypen in die jeweiligen Felder (b, c, d) nach der Selektion ein (ursprüngliche Population a ist in den Feldern b-d bereits eingezeichnet) und ordnen Sie die Beispielmauspopulationen (A-D) den Feldern (a-d) zu (in den Feldern mit gestrichelter Linie 1-4). (5 P)
Nennen Sie die zwei am meisten diskutierten Wege wie es zur Artbildung kommen kann und erklären Sie die wesentlichen Unterschiede. (2 P)
Allopatrische Artbildung: Genfluss zwischen zwei Populationen wird durch eine geografische Barriere unterbrochen. Durch unterschiedliche Selektionsdrücke kommt es zu einer unterschiedlichen Gendrift. Ab einem Point of no return kommt es zur reproduktiven Isolation; fällt die Barriere erst später weg, sind zwei Arten entstanden. Eng damit verwandt: Peripatrische Artbildung durch Gründereffekt (eine der beiden Populationen ist wesentlich kleiner als die andere)
Sympatrische Artbildung: Disruptive Selektion als Folge von Individuen innerhalb einer Art, unterschiedliche Habitate zu präferieren. Der Genfluss ist nicht komplett unterbrochen, es
kommt aber zu einer unterschiedlichen Gendrift, die ebenfalls zu einer zunehmenden reproduktiven Isolation führt.
Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Umweltfaktoren und Ressourcen und nennen Sie jeweils ein Beispiel! (2 P)
Umweltfaktoren können von Organismen zwar beeinflusst, aber nicht verbraucht werden, im Ggs. zu Ressourcen
Umweltfaktoren: Licht, Feuchtigkeit, pH-Wert
Ressourcen: Beutetiere, Nährstoffe im Boden
Definieren Sie den Begriff „stenök“! (1 P)
Ein Organismus mit einer geringen ökologischen Toleranz (Potenz) wird als stenök bezeichnet. Dieser Organismus kann nur innerhalb relativ enger Grenzen bezüglich eines Parameters (Temperatur, Feuchtigkeit, Beutespektrum etc.) existieren, d. h. er hat eine kleine ökologische Nische. Bsp.: Manche Fische in den Gewässern der Antarktis tolerieren bei einer Wassertemperatur von 2 °C nur wenige Grad an Schwankungen (stenotherm).
Welche Antwort ist richtig? (2 P)
Je weiter man vom Äquator in Richtung Antarktis kommt, desto größer und schwerer werden die Adulttiere der unterschiedlichen Pinguin-Arten.
Adulttiere unterschiedlicher Pinguin-Arten sind in allen Regionen gleich groß und gleich schwer.
Je weiter man vom Äquator in Richtung Antarktis kommt, desto kleiner und leichter werden die Adulttiere der unterschiedlichen Pinguin-Arten.
Adulttiere unterschiedlicher Pinguin-Arten unterscheiden sich in Größe und Gewicht voneinander, dies unterliegt aber keinem Muster.
Je weiter man vom Äquator in Richtung Antarktis kommt, desto größer und schwerer werden die Adulttiere der unterschiedlichen Pinguin-Arten. X
Bergmannsche Regel = Bei homoiothermen Tieren ist die Größe zum Breitengrad proportional: je polnäher, desto größer.
Allensche Regel: Körperanhänge gleichwarmer Tiere sind mit zunehmendem Breitengrad reduziert.
Definieren Sie den Begriff Nullnettowachstumsisokline! (1 P)
Ressourcenkombination, die es einem Organismus das Überleben erlaubt, ohne dabei zu wachsen oder zu schrumpfen.
Zeichnen Sie die Nullnettowachstumsisokline einer Population für folgende Ressourcen ein! (2 P)
Substituierbar
Komplementär
Essentiell
Antagonistisch
Inhibierend
Welcher Anteil der auf einer Trophiestufe verfügbaren Energie wird im Mittel in neue Biomasse der nächst höheren Trophiestufe umgesetzt? (1 P)
Kozlovski-Regel: 10 %.
a) Beantworten Sie folgende Fragen zum River Continuum Concept (jeweils nur eine Antwort ist richtig, keine Mehrfachnennungen möglich, 2 P)
Laut dem River Continuum Concept ist im Mittellauf von Flüssen das Verhältnis von Produktion (P) zu Respiration (R)
und das Auftreten welchen Ernährungstyps erwartungsgemäß dominat?
b) Wie sähe dies in Oberlauf und Unterlauf aus?
…
Beschriften Sie folgendes Diagramm: Jedem Buchstaben ist ein Begriff zugeordnet. Wie würden Sie das Diagramm übertiteln? (3,5 P)
Definieren Sie folgende Begriffe (jew. 1 P):
Welches Verteilungsmuster (Dispersion) von Individuen erwarten Sie in homogenen Umwelten?
15b. Welcher Faktor zu einer regelmäßigen Verteilung?
15c. Welches Verteilungsmuster ergibt sich, wenn die Ressourcenverfügbarkeit auf bestimmte Bereiche eines Areals konzentriert ist? (jew. 1 P)
a) Homogene Umwelten fördern eine zufällige Dispersion, da die Verteilung nicht durch die Ressourcenverfügbarkeit oder Konkurrenz bestimmt wird.
b) Hohe intra- oder interspezifische Konkurrenz führt zu einer gleichmäßigen Verteilung.
c) Begrenzte Ressourcenverfügbarkeit führt zu einer aggregativen Verteilung. (Häufigste Form der Verteilung)
Welches Attribut trifft auf einen Organismus mit einer „fast life history“-Strategie zu? (1 P)
Definieren Sie den Begriff „Metapopulation“! (1 P)
Gruppe von Individuen in einem nicht zusammenhängenden Areal, die eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden, indem über Migration ein genetischer Austausch stattfinden kann.
Bsp.: Wildkatzen oder Luchse in Deutschland bilden mittlerweile wieder eine Metapopulation.
Interspezifische Konkurrenz: Die Nullnettowachstumsisokline NNWI von Art A liegt näher an der Ressourcenachse R2 und die NNWI der Art B liegt näher an der Ressourcenachse R1.
Bei welchem Angebotspunkt kommt es zur Koexistenz der beiden Arten?
Was passiert bei den übrigen Angebotspunkten? (3 P)
Folgende Gleichungen, die sowohl intra- als auch interspezifische Konkurrenz berücksichtigen, beschreiben das Lotka-Volterra-Modell für zwei hypothetische Arten:
Falls hypothetisch gesehen der Wolf (Art 1) 10x so viel frisst wie der Fuchs (Art 2), wie hoch wäre dann der Konkurrenzkoeffizient α, der die hemmende Wirkung der Konkurrenz von Art 2 auf Art 1 beschreibt? (1 P)
α(Fuchs) = 0,1 β(Wolf) = 10
Zeichnen Sie für beide Arten den Punkt ein, an dem die Trägerkapazität K im Fall stabiler Koexistenz erreicht ist! (1 P)
Hier ist die intraspezifische Konkurrenz stärker als die interspezifische! Links und unten sind Bereiche mit Wachstum, rechts und oben mit Abnahme. Der gesuchte Punkt ist der Schnittpunkt aus K1 und K2. Der obere Pfeil muss mit „K1“ beschriftet werden, der untere mit „K2“.
Beschreiben Sie unter Berücksichtigung von intra- und interspezifischer Konkurrenz unter welchen Voraussetzungen es bei Konkurrenz von zwei hypothetischen Arten, laut des Lotka-Volterra-Modells, zur stabilen Koexistenz kommt! (1 P)
Immer dann, wenn die intraspezifische K. stärker ist, als die interspez. zwischen beiden Arten, ist stabile Koexistenz möglich.
Was besagt die „Intermediate Disturbance Hypothesis“ von Connel? (1 P)
Definieren Sie den Begriff „Parasitoide“ (1 P)
Parasitoide sind Organismen, die im Laufe ihres eigenen Lebens einen anderen Wirt befallen, und diesen töten, um sich von ihm ernähren zu können (Mortalität ist hoch, Intimität ist hoch).
Die so genannte Step-3-Verteidigung, zu der beispielsweise die Tarnung zählt, greift im Prädationszyklus (1 P)
Definieren Sie die Begriffe „Phänotypische Plastizität“ und „Adaption“ (jew. 1 P)
Ph. P. :Fähigkeit zur individuellen Modifikation von ethologischen, morphologischen oder physiologischen Eigenschaften als Reaktion auf Variabilität von Umwelteinflüssen. Beispiel: Sonnenbräune. Ggs.: Adaption.
Adaption: Anpassung einer Art über Selektion an Umweltfaktoren oder Ressourcen. Adaption geht immer mit genetischer Veränderung einher. Das Individuum hat aber keinen Einfluss darauf.
Benennen Sie stichpunktartig vier Hauptfaktoren, welche die Evolution von induzierbaren Verteidigungen bedingen! (4 P)
1. Variabler Prädationsdruck, der unvorhersagbar, aber zeitweise sehr stark ist.
2. Verteidigung muss effektiv sein; d. h. die Individuen, die die Strategie entwickeln, haben einen deutlichen Selektionsvorteil.
3. Zuverlässiges Signal zur Aktivierung des Verteidigungsmechanismus muss vorhanden sein.
4. Es muss ein Trade-Off entstehen, auf dessen Grundlage der Nutzen nivelliert wird. Die Induktion muss also ein Kostenfaktor darstellen, der bei Wegfall der Gefahr zur Rückbildung führt. Andernfalls käme es zu einer konstitutiven Verteidigungsentwicklung, die permanent im Phänotyp verbliebe.
Wann lohnt es sich für einen Räuber, den nächstergiebigeren Beutetyp (i) in sein gegenwärtiges Nahrungsspektrum (g) aufzunehmen? (1 P)
Räuber mit kurzer Handhabungszeit im Verhältnis zur Suchzeit sollten.... (1 P)
Nach der „Optimal Foraging Theory“ maximieren Tiere ihre Energieaufnahme durch adaptives Verhalten. Wie sollte sich ein Tier bei einer qualitativ minderwertigen Futterquelle im Vergleich zu einer qualitativ hochwertigeren verhalten?(Grenzwerttheorem, 1 P)
2021
Erklären Sie Haeckels biogenetische GRundregel (1P)
Die Entwicklung des Einzelwesens (Ontogenese) ist die kurze Wiederholung seiner Stammesgeschichte (Phylogenese
Erklären Sie den Begriff Wallace-Linie (2P)
Die Wallace-Linie ist die biogeographische Übergangszone zwischen der asiatischen und der australischen Flora und Fauna - verläuft zwischen Bali und Lombok und nördlich zwischen Borneo und Sulawesi
Definieren Sie den Begriff “Klima” (2P)
Das Klima beschreibt die Gesamtheit der meteorologischen Erscheinungen, die den durchschnittlichen Zustand der Atmosphäre an einem Ort charakterisieren. Üblicherweise werden hierzu die Messwerte des zurückliegenden 30-jährigen Zeitraums herangezogen.
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