Physiologische und ökologische Potenz
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- Kategorie: Toleranzbereich
Physiologische und ökologische Potenz
Wenn das Wort "Potenz" fällt, denken die meisten wahrscheinlich allen vor an die Fruchtbarkeit bei Männern oder an eine mathematische Funktion. Bei der Toleranz wären es dann wohl eher Wörter wie "Meinungsfreiheit" oder "Nächstenliebe". Jedoch möchten wir heute einmal die biologischen Aspekte der oben genannten Begrifflichkeiten anhand des Beispiels der Kieselalge erläutern.
Zuerst wollen wir klären, welche Salinitätswerte und ph-Werte in der Nord- und Ostsee vorliegen, wobei die Werte in der Nordsee den Durchschnitts Salinitätswerten der Weltmeere entsprechen. Bei der Nordsee liegen die PSU-Werte bei 35. In der Ostsee liegt der Wert bei 3 bis 18, wobei der psu Wert in Richtung Osten stetig abnimmt.
Die Angabe PSU heißt „Practical Salinity Units“ und ist die Einheit für den Salzgehalt im Wasser oder einem Gewässer. Sie setzt sich aus Gramm/ Liter zusammen.
Der pH-Wert des Meereswassers beträgt allgemein 7,5 bis 8,4 und ist somit leicht alkalisch. Die Nord- und Ostsee sind in diesen Werten mit inbegriffen.
Bevor wir mit der Präsentation fortfahren, ist es wichtig, dass ihnen die Beseutung einiger Fremdwörter klar ist, wie zum Beispiel euryök, dieses Fachwort beschreibt die Fähigkeit eines Organismus sich stark veränderten Lebensbedingungen anzupassen. Das Gegenteil, sich also kaum bis gar nicht anpassen zu können, bezeichnet man als stenök. Unter der sogenannten ökologischen Potenz wird die Fähigkeit des Anpassens noch einmal genauer definiert. Als ökologische Nische bezeichnet man die biotischen und abiotischen Faktoren, die gemeinsam als Ganzes in einem Modell des natürlichen Lebensraumes betrachtet werden.
Unter dem Punkt der Toleranz (oder auch Toleranzbereich) versteht man im ökologischen Sinne die Fähigkeit von Lebewesen, Veränderungen von Umweltfaktoren in ihrem Lebensraum zu verarbeiten bzw. sich ihnen anzupassen. Dabei werden abiotische Faktoren untersucht:
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Betrachteter Faktor |
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Salzgehalt (Salinität) |
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Temperatur |
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Feuchtigkeit des Bodens |
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Sauerstoffgehalt |
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Wassertiefe |
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Geographische Lage |
Abiotisch: Nicht biologische Faktoren, vor allem physische Gegebenheiten
Oben: kurze Auflistung der bei der ökologischen Toleranz betrachteten Gesichtspunkte
Lebewesen mit einer großen Toleranzspanne, also jene, die starke Veränderung in ihrem Biotop akzeptieren können, werden allgemein als eurypotent bezeichnet, ihre Gegenstücke als stenopotent. Unter Zunahme der Biologischen Faktoren kann ein Gesamtbild des untersuchten Ökosystems erstellt werden. Man spricht hierbei auch von der Ökologischen Nische.
Nachfolgend möchten wir Ihnen die Begriffe „ physiologische und ökologische Potenz“ erläutern.
Abbildung 1:
Die untersuchte Art erträgt große Schwankungen eines Umweltfaktors (euryök), ohne dabei ihre Aktivität herabzusetzen. Daher spricht man von einer hohen Physiologischen Potenz.
Solange also diese Art nicht mit anderen Arten konkurrieren muss, kann sie sich unter vielen Bedingungen verbreiten.
Abbildung 2:
Die untersuchte Art ist auf bestimmte Bedingungen
angewiesen(stenök). Durch diesen engen Toleranzbereich
(niedrige physiologische Potenz) kann sie selbst ohne nur
unter bestimmten Bedingungen aktiv sein.
Abbildung 3:
Verbreiten sich die beiden vorhin einzeln untersuchten Arten in einem gemeinsamen Biotop, so gewinnt die ökologische Potenz der Arten an Bedeutung:
Die in Abb. 2 untersuchte Art hat ein deutlich höheres Okologisches Optimum (also auch eine höhere ökologische Potenz) als die Art aus Abb. 1. Daher ist sie dort, wo sie verbreitet ist, konkurrenzstärker und verdrängt die Arten mit niedrigerer ökologischer Potenz.
Die Art mit der niedrigeren ökologischen Potenz (gelb) kann sich daher nur noch dort verbreiten, wo die Umweltfaktoren für die Art mit der niedrigen physiologischen Potenz (grün) ungünstig sind.
Fragestellung
Können sich die in der Nord- und Ostsee lebenden Algen- und Planktonarten im Falle einer Umsiedlung in verschiedene Lebensräume integrieren?
In Kooperation mit dem GEOMAR-Institut haben wir uns dieser Frage angenommen und mit den Algenarten Ditylum Brightwellii und Thalassiosira Eccentrica experimentiert, um eine Antwort zu finden! Außerdem haben wir mit unseren Ergebnissen einen Einblick auf die ökologischen und physiologischen Optima erlangen können und möchten diese nun auch mit ihnen teilen.