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Es gibt eine unzählige Anzahl von verschiedenen Tier- und Pflanzenarten. Alle diese Arten können verschiedene Schwankungen von abiotischen und biotischen Umweltfaktoren tolerieren. Die ökologische Potenz (oder ökologische Toleranz) gibt an, innerhalb welches Wertebereichs des Umweltfaktors eine bestimmte Art existieren kann.
Die ökologische Potenz oder auch ökologische Toleranz beschreibt die Toleranzbreite eines Organismus innerhalb einer Lebensgemeinschaft unter den Bedingungen natürlicher Konkurrenz (biotische Umweltfaktoren) und den Schwankungen abiotischer Umweltfaktoren.
Abiotische Umweltfaktoren sind alle chemischen und physikalischen Umweltbedingungen, die ausschließlich mit der unbelebten Umwelt zu tun haben, etwa Temperatur und Lichteinstrahlung.
Biotische Umweltfaktoren sind alle Umwelteinflüsse der belebten Umwelt, die auf Lebewesen einwirken, etwa die Konkurrenz zwischen Arten.
Wenn Du noch mehr zu abiotischen und biotischen Umweltfaktoren wissen möchtest, dann schau doch gerne bei den passenden Erklärungen vorbei.
Somit beschreibt die ökologische Potenz den Toleranzbereich, in dem eine Art tatsächlich in der Umwelt zu finden ist. Deswegen ist die ökologische Potenz für jede Art unterschiedlich, selbst wenn sie in der gleichen Umgebung vorkommen.
Bei der ökologischen Potenz spielen nicht nur die physiologischen Toleranzen des Organismus eine Rolle, also die genetisch festgelegte Toleranz gegenüber verschiedensten Umweltbedingungen, sondern auch die biotischen Umweltfaktoren. Dazu zählen unter anderem die Konkurrenz unter Arten. Um zu beschreiben, wie wichtig ein bestimmter Umweltfaktor für einen Organismus ist, ist der Begriff der ökologischen Valenz wichtig.
Unter der physiologischen Toleranz versteht man die genetische festgelegte Toleranz gegenüber einem bestimmten abiotischen Umweltfaktor in einer Umgebung ohne Konkurrenz. Somit handelt es sich hierbei eher um einen theoretischen Wert.
In der Natur gibt es immer mehrere Umweltfaktoren für eine bestimmte Art, die sich mit der ökologischen Potenz beschreiben lassen. Deswegen wird das Vorkommen und das Überleben einer Art immer durch den Umweltfaktor limitiert, der am weitesten vom Optimum entfernt liegt.
Das Liebig´sche Minimumgesetz besagt, dass das Wachstum von Organismen immer durch knappste Ressource eingeschränkt wird.
Hauptsächlich beschreibt das Liebig´sche Minimumgesetz ein Phänomen aus der Pflanzenwelt, weil man das Wachstum und den Ertrag der Pflanzen besser dokumentieren kann, als das bei Tieren der Fall ist. Bei den Umweltfaktoren, die Liebig in seinem Gesetz beschreibt, handelt es sich vor allem um abiotische Faktoren, etwa Temperatur, Licht, pH-Wert oder Nährstoffkonzentration.
Klassischerweise wird das Gesetz des Minimums bildlich dargestellt durch eine mit Wasser gefüllte Tonne, aus welcher so lange Wasser fließt, bis das Wasser die Höhe der niedrigsten Planke erreicht hat.
Abbildung 1: Bildliche Darstellung des Minimumgesetz nach Liebig
In der Abbildung kannst Du eine typische Toleranzkurve, bestimmt durch einen beliebigen abiotischen Umweltfaktor, erkennen. Dargestellt ist hier Intensität der Lebensvorgänge gegenüber der Intensität der Umweltfaktoren.
Der Toleranzbereich beschreibt den Bereich, in dem das Überleben eines Organismus noch möglich ist. Die Grenzpunkte dieses Toleranzbereichs werden Minimum und Maximum genannt.
Die Darstellung der Toleranzkurve ist eine rein theoretische Darstellung, bestimmt durch die genetischen Voraussetzungen des Organismus.
Abbildung 2: Darstellung einer typischen Toleranzkurve
Das Minimum und das Maximum sind die Punkte, an dem der Toleranzbereich endet und kein Leben des Organismus mehr möglich ist. Werden diese Punkte überschritten, stirbt das Lebewesen.
Wenn der Toleranzbereich in die Nähe des Minimums oder des Maximums gelangt, kann der Organismus für eine begrenzte Zeit noch überleben. Fortpflanzung kann im Bereich des Pessimum nicht mehr stattfinden, da hier der reine Fokus auf das Überleben gelegt wird.
Das Präferendum oder Präferenzbereich genannt, beschreibt den Vorzugsbereich eines Lebewesens. Hier halten sich alle Organismen am liebsten auf, weil hier die abiotischen Faktoren am besten auf sie abgestimmt sind. Sowohl Fortpflanzung als auch alle anderen Lebensvorgänge können hier ohne Probleme stattfinden.
Den Punkt der höchsten Intensität der Lebensvorgänge nennt man Optimum.
Mit den Begriffen der Euryökie und der Stenökie kann man die Breite des Toleranzbereichs einer Art beschreiben.
Wenn man Organismen bezüglich eines speziellen Umweltfaktors beschreiben möchte, kann man den Begriff noch erweitern:
Umweltfaktor | Suffix |
Nahrung | euryphag / stenophag |
Salzgehalt | euryhalin / stenohalin |
Temperatur | eurytherm / stenotherm |
Feuchtigkeit des Bodens | euryhygr / stenohygr |
Sauerstoffgehalt | euryoxygen / stenooxygen |
Wassertiefe | eurybatisch / stenobatisch |
geografische Lage | eurytop / stenotop |
Als euryök bezeichnet man Arten, die einen sehr breiten Toleranzbereich aufweisen.
Euryöke oder eurypotente Arten sind in der Lage große Schwankungen innerhalb der Umweltfaktoren Stand zu halten.
Abbildung 3: Darstellung einer euryöken Toleranzkurve
Möwen sind ein anschauliches Beispiel für eine euryöke Tierart. Zum einen sind die meisten Möwenarten Allesfresser, das hast Du vielleicht schon mal bei Deinem letzten Besuch am Meer feststellen können. Vor allem in Lebensräumen, in denen Möwen nah mit Menschen zusammen leben, fressen sie gerne mal alles was Dir so runterfällt oder sie durchsuchen Mülleimer nach Essbarem.
Zum anderen haben Möwen eine hohe Salztoleranz, da sie ihren Flüssigkeitsbedarf hauptsächlich mit salzigem Meerwasser decken. Sie besitzen spezielle Salzdrüsen am Schädel, um das überschüssige Salz auszuscheiden.
Als stenök bezeichnet man Arten, die einen sehr engen Toleranzbereich aufweisen.
Stenöke oder stenopotente Arten tolerieren Schwankungen der Umweltfaktoren nur in einem schmalen Rahmen. Wenn die Organismen stark von einem abiotischen Umweltfaktor abhängig sind, kann man sie auch als Zeigerarten (Indikator) bezeichnen, weil diese anzeigen, wo der bestimmte Umweltfaktor zu finden ist.
Abbildung 4: Darstellung einer stenöken Toleranzkurve
Bei Zeigerarten handelt es sich vor allem um Pflanzen, die nur in ganz bestimmten Bereichen eines Lebensraums zu finden sind. Ein Beispiel für eine Art, die besonders sauren Boden anzeigt, ist die Heidelbeere. Ihre ökologische Nische umfasst saure und nährstoffarme Böden. Für andere Pflanzenarten ist der Boden zu sauer und somit ein Überleben nicht möglich. Wenn sich jedoch der pH-Wert des Bodens verändert, d. h. weiter sinkt oder ansteigt, kann die Heidelbeere sich schlecht anpassen und stirbt ab.
Eine ökologische Nische ist die Bezeichnung für die Wechselbeziehung einer Art und den abiotischen und biotischen Umweltfaktoren, die sie beeinflussen. Wenn Dir das als Erklärung noch nicht ausreicht, dann schau gerne bei der passenden Erklärung vorbei.
Ein Beispiel, an dem man gut den Unterschied zwischen der physiologischen und der ökologischen Potenz erkennen kann, ist die Waldkiefer. Durch ihre physiologischen und genetischen Voraussetzungen könnte sie auf nahezu allen Böden wachsen, weil sie eine hohe Feuchtigkeitstoleranz, also eine euryhygre physiologische Potenz, besitzt.
Unter natürlichen Bedingungen, bei denen auch die biotischen Umweltfaktoren eine große Rolle spielen, kommt sie jedoch fast ausschließlich an sehr trockenen Standorten vor. Somit ist ihre ökologische Potenz gering in Bezug auf den Wassergehalt im Boden, also ist sie stenohygr.
Der Unterschied zwischen der ökologischen und der physiologischen Potenz ist, dass bei der physiologischen Potenz nur der theoretische Toleranzbereich eines Organismus, bestimmt durch die abiotischen Umweltfaktoren, beschrieben wird. Bei der ökologischen Potenz hingegen wird der Toleranzbereich eines Organismus in natürlicher Umgebung, mit Konkurrenz und weiteren biotischen Umweltfaktoren, beschrieben.
Die ökologische Valenz ist die Wertigkeit eines Umweltfaktors für einen bestimmten Organismus.
Die ökologische Potenz eines Organismus wird häufig durch eine Toleranzkurve ausgedrückt. Daran kann man ablesen, in welchen Grenzen ein Organismus überlebensfähig ist.
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