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Toleranzbereich

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Toleranzbereich

Der Begriff Toleranz kommt Dir vermutlich bekannt vor. Toleranz kann in vielen Situationen erforderlich sein – für das friedliche Zusammenleben in sozialen Gruppen ist Toleranz unabdingbar. Doch wusstest Du, dass Toleranz auch in der Biologie eine Rolle spielt?

Die Toleranz von Lebewesen gegenüber äußeren (abiotischen) und inneren (biotischen) Faktoren gibt letzten Endes Ausschluss darüber, wie überlebensfähig eine Art ist. Dafür werden die sogenannten Toleranzkurven verwendet, aus denen sich der Toleranzbereich bestimmen lässt. Dabei gibt es für jeden Umweltfaktor eine eigene Toleranzkurve und somit auch einen eigenen Toleranzbereich.

Brauchst Du eine kleine Auffrischung, was genau noch einmal abiotische und biotische Umweltfaktoren sind? Dann kannst Du das in den entsprechenden Artikeln nachlesen.

Der Toleranzbereich in der Biologie

Du kennst es sicherlich: Im starken Licht der Sonne wird Dir schnell warm und wenn Du nicht aufpasst, bekommst Du einen Sonnenbrand oder manchmal sogar einen Hitzschlag. Für zu hohe Temperaturen ist Dein Körper nicht gemacht, und nach einer Weile spürst Du das dann auch. Zum Glück kannst Du Dich meistens in einen kühleren Bereich zurückziehen und ein wenig regenerieren.

Würdest Du nicht auf Deinen Körper hören, kann dies negative Auswirkungen haben. Funktioniert Dein Körper in dem genannten Szenario nicht mehr richtig, heißt das, dass Dein Toleranzbereich hinsichtlich der Temperatur über- oder unterschritten worden ist. Langfristig hätte das bestimmte Folgen.

Toleranzbereich Definition

Der Toleranzbereich zeigt an, welche Umweltfaktoren in welcher Stärke tolerierbar sind, ohne dabei das Leben von Organismen zu beeinflussen.

Für jeden Umweltfaktor existiert eine eigene Toleranzkurve, welche den Toleranzbereich definiert. Selbstverständlich hat jedes Lebewesen unterschiedlich definierte Toleranzbereiche.

Toleranzbereich – Diagramm und dessen Fachbegriffe

Im Kontext des Toleranzbereichs gibt es einige Fachbegriffe, die Du Dir merken solltest. Sie alle dienen dazu, den Toleranzbereich bzw. die Toleranzkurve und deren Umweltfaktoren möglichst genau beschreiben zu können.

Toleranzkurve

Um Dir zunächst einen visuellen Eindruck über den Toleranzbereich zu geben, siehst Du in Abbildung 1 eine typische Toleranzkurve inklusive der wichtigsten Fachbegriffe, die Dir im Folgenden noch genauer erläutert werden.

Toleranzbereich Beispiel Toleranzkurve StudySmarterAbbildung 1: Beispiel einer ToleranzkurveQuelle: wikipedia.org

Ökologische Potenz

Die ökologische Potenz beschreibt den Teil einer Toleranzkurve, in welchem die Lebewesen potent sind, sich also fortpflanzen können. Sie liegt zwischen dem Pessimum und umfasst den inneren Bereich der Kurve. Manchmal wird sie auch als Synonym für den Toleranzbereich genannt, was jedoch faktisch nicht richtig ist. Im Folgenden wird einfach von Potenz gesprochen, wenn die ökologische Potenz gemeint ist.

Mehr Informationen zur ökologischen Potenz findest Du im gleichnamigen Artikel auf StudySmarter!

Minimum und Maximum

Als Minimum und Maximum werden die Bereiche der Toleranzkurve bezeichnet, die jeweils am äußersten Ende der Kurve liegen. Werden diese Werte unter- oder überschritten, wird das Lebewesen nicht überleben können. Diese Werte begrenzen dadurch auch das Vorkommen einer Art in einem Ökosystem. Hier ist die Potenz nicht gegeben.

Pessimum

Das Pessimum ist der Bereich der Toleranzkurve, in welchem ein Überleben zwar möglich ist, jedoch nur eingeschränkt. Lebewesen, die im Pessimum leben, können sich nicht fortpflanzen, da die Bedingungen dafür zu schlecht sind. Das Pessimum stellt lediglich den Bereich des puren Überlebens dar. Es liegt innerhalb des Minimums und Maximums auf der Kurve. Die Potenz ist hier nicht gegeben.

Optimum

Als Optimum wird der Wert bezeichnet, bei welchem die Lebewesen am besten leben und sich fortpflanzen können. Das Optimum ist immer der Hochpunkt der Toleranzkurve. Denn je besser die Umweltbedingungen an die Arten angepasst sind, desto mehr Tiere können der natürlichen Selektion standhalten. Hier ist die Potenz am höchsten.

Anstatt von Optimum kann auch der Begriff "Präferendum" verwendet werden.

Stenöke und euryöke Toleranz

Die Begriffe stenök und euryök nutzt man, um zu erklären, wie schmal oder breit der Toleranzbereich einer Art gegenüber einem bestimmten Umweltfaktor ist.

Es folgt das Beispiel zweier Lebewesen und deren Toleranzbereiche bezüglich des Umweltfaktors Temperatur:

Bei Art A liegt das Minimum bei 10 Grad und das Maximum bei 15 Grad.

Bei Art B liegt das Minimum bei -15 Grad und das Maximum bei 35 Grad.

Daraus kann abgelesen werden, dass Art A nur eine geringe Toleranzbreite gegenüber dem Umweltfaktor Temperatur hat. Damit ist diese Toleranz stenök. Art B dagegen hat eine sehr weite Toleranz gegenüber dem Umweltfaktor Temperatur, welche als euryök bezeichnet wird.

Umweltfaktoren und deren Suffix

Diese Begriffe benutzt Du, um die Toleranz gegenüber diesem speziellen Umweltfaktor anzugeben. Alle Begriffe, die mit "eury" beginnen, stehen für einen breiten Toleranzbereich, alle Begriffe mit "steno" für einen schmalen. Der Umweltfaktor sagt aus, um welchen Toleranzbereich es sich handelt.

"Eury" stammt aus dem griechischen und heißt so viel wie "breit/weit". "Steno" ist hingegen ein altgriechisches Wort, das als "eng" übersetzt werden kann.

UmweltfaktorBezeichnung
Bodenfeuchtigkeiteuryhygr / stenohygr
geografische Lageeurytop / stenotop
Nahrungeuryphag / stenophag
Salzgehalteuryhalin / stenohalin
Sauerstoffgehalteuryoxygen / stenooxygen
Temperatureurytherm / stenotherm
Wassertiefeeurybatisch / stenobatisch

Toleranzbereich – Rückschlüsse

Je nachdem, wie das Lebewesen auf biotische und abiotische Umweltfaktoren reagiert, sind die Arten an unterschiedlichen Orten der Welt anzutreffen. Im Laufe der Evolution haben sich Lebewesen gemäß der synthetischen Evolutionstheorie weiterentwickelt und sind an ihre eigenen ökologischen Nischen angepasst. Deswegen kann man einen Eisbären nicht einfach in die Wüste setzen, oder eine Robbe in den Dschungel verfrachten. Unterschiedliche Arten haben verschiedenste Ansprüche, die man eben mithilfe einer Toleranzkurve herausfinden kann.

Dennoch kann man erkennen und vermuten, dass bei Lebewesen, die weltweit in verschiedensten Klima- und Vegetationszonen vorkommen, bezüglich eines Umweltfaktors eine euryöke Toleranz vorliegt.

Es kann selbstverständlich auch sein, dass eine Art bezüglich des einen Umweltfaktors (bspw. Licht) euryök, bezüglich eines anderen Faktors (z.B. Wasser) jedoch stenök ist.

Toleranzbereich – Wirkungsgesetz

Das Wirkungsgesetz besagt, dass der Umweltfaktor, der am weitesten vom Optimum entfernt ist, aussagt, ob und wie viele Individuen einer Art überleben. Das Wirkungsgesetz ist ein Gesetz, welches bereits 1862 von Justus Liebig erkannt worden ist. Justus Liebig war ein Chemiker, der den Nährstoffbedarf von Kulturpflanzen auf Ackerland untersuchte.

Wie bereits weiter oben erwähnt gibt der Toleranzbereich an, welche Umweltfaktoren in welcher Stärke von Individuen hinnehmbar sind, ohne negative Auswirkungen auf dessen Leben zu haben. Jeder Umweltfaktor hat dabei eine eigene Toleranzkurve und daher auch einen eigenen Toleranzbereich. Das Wirkungsgesetz sagt jetzt einfach aus, dass der Umweltfaktor, mit dem am wenigsten optimalen Toleranzbereich, bestimmt, ob eine Art überlebt oder nicht.

Um das Beispiel von oben aufzugreifen: Eine Art hat eine sehr geringe Toleranz gegenüber der Temperatur und angenommen, die Toleranz gegenüber z. B. Licht und Wasser liegt in einem breiten Bereich.

Entsprechen dann die Temperaturen nicht dem Toleranzbereich, gilt nach dem Wirkungsgesetz, dass die Art nicht überleben kann, selbst wenn die anderen Umweltfaktoren erfüllt werden.

Toleranzbereich – Pflanzen: Beispiel

Die meisten Pflanzen benötigen eine bestimmte Temperatur und eine bestimmte Sonneneinstrahlung, um überhaupt keimen zu können. Dass Pflanzen Toleranzbereiche haben und nicht jede Pflanzenart überall wachsen kann, wird im Bereich der Biologie noch an einer anderen Stelle ausgenutzt. Bestimmte Pflanzen dienen nämlich als Bioindikator oder konkret als sogenannte Zeigerorganismen/Zeigerpflanzen.

Mehr Informationen zu den Zeigerpflanzen und ausführliche Beispiele findest Du im StudySmarter Artikel zu den Bioindikatoren.

Der Toleranzbereich spielt bei Pflanzen also insofern eine Rolle, als dass nicht jede Pflanzen bei jedem Umweltfaktor überlebensfähig ist.

Rotbuchen bevorzugen mittelfeuchte Böden, das heißt auf nassen oder trockenen Flächen wirst Du die Baumart nicht finden, da sie dort schlichtweg nicht wächst. Die Schwarzerle bevorzugt ebenfalls mittelfeuchte Böden, ihr Toleranzbereich ist jedoch größer als der von Rotbuchen, weshalb diese Baumart auch auf sehr trockenen oder nassen Flächen wachsen kann.

Befinden sich nun beide Baumarten in einem Waldgebiet, würde sich die Rotbuche an den Stellen mit mittelfeuchten Böden ansiedeln. Da die Schwarzerle da nicht zwingend drauf angewiesen ist, kann sie bei Platzmangel auf den mittelfeuchten Böden einfach auf andere Untergründe ausweichen. Beide Baumarten können also prinzipiell gemeinsam in einem Wald vorkommen.

Toleranzbereich – Das Wichtigste

  • Der Toleranzbereich zeigt, wie Lebewesen zu einem bestimmten Umweltfaktor stehen
  • Toleranz wird grafisch dargestellt in einer Toleranzkurve
    • Minimum und Maximum sind Tiefpunkte des Grafen
    • Optimum ist Hochpunkt der Toleranzkurve
  • Stenök: geringe Toleranz gegenüber einem Umweltfaktor
  • Euryök: weite Toleranz gegenüber einem Umweltfaktor
  • Wirkungsgesetz: Der Umweltfaktor, der am weitesten vom Optimum entfernt ist, sagt aus, ob und wie viele Individuen einer Art überleben.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Toleranzbereich

Toleranz beschreibt, wie eine Art auf einen oder mehrere Umweltfaktoren reagiert. Wenn der Umweltfaktor nicht tolerierbar ist, kann das dazu führen, dass sich die Population verkleinert.

Die ökologische Toleranz zeigt, wie eine Art gegenüber eines Umweltfaktors reagiert. Wenn der Umweltfaktor nicht tolerierbar ist, kann das dazu führen, dass sich die Population verkleinert. 

Wenn die Intensität eines Faktors außerhalb der ökologischen Potenz liegt, kann sich die Art nicht fortpflanzen. Solange es noch im Pessimum liegt, ist ein Überleben noch möglich. Wird diese Grenze auch überschritten, wird das Lebewesen sterben.

Der Toleranzbereich beschreibt, wie eine Art auf einen oder mehrere Umweltfaktoren reagiert. Wenn der Umweltfaktor nicht tolerierbar ist, kann das dazu führen, dass sich die Population verkleinert.

Finales Toleranzbereich Quiz

Frage

Wie nennt man den Hochpunkt der Toleranzkurve?

Antwort anzeigen

Antwort

Man nennt ihn Optimum.

Frage anzeigen

Frage

Wie wird der Toleranzbereich dargestellt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Toleranzbereich wird meist graphisch mithilfe einer Toleranzkurve dargestellt.

Frage anzeigen

Frage

Wie lauten die Tiefpunkte der Toleranzkurve?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Tiefpunkte der Toleranzkurve nennen sich Minimum und Maximum.

Frage anzeigen

Frage

Was sagt das Pessimum aus?

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Antwort

Im Bereich des Pessimums ist ein Überleben einer Art zwar möglich, sie kann sich jedoch nicht fortpflanzen.

Frage anzeigen

Frage

Was sagt der Begriff euryök aus?

Antwort anzeigen

Antwort

Euryök bedeutet, dass die Toleranz gegenüber eines Umweltfaktors sehr weit ist.

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Frage

Was sagt der Begriff stenök aus?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Begriff stenök sagt aus, dass die Toleranz gegenüber eines Faktors sehr schmal ist.

Frage anzeigen

Frage

Was bedeutet die Ökologische Potenz?

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Antwort

Die ökologische Potenz ist der Bereich, in welchem eine Fortpflanzung der Art möglich ist.

Frage anzeigen

Frage

Zu welchem Umweltfaktor gehören die Begriffe euryhygr / stenohygr?

Antwort anzeigen

Antwort

Diese Begriffe beschreiben die Toleranz bezüglich der Bodenfeuchtigkeit.

Frage anzeigen

Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der Nahrung?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterscheidet zwischen euryphag / stenophag.

Frage anzeigen

Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der Wassertiefe?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterschiedet zwischen eurybatisch / stenobatisch.

Frage anzeigen

Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der Temperatur?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterscheidet zwischen eurytherm und stenotherm.

Frage anzeigen

Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der geografischen Lage?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterscheidet zwischen eurytop / stenotop.

Frage anzeigen

Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors des Sauerstoffgehalts?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterscheidet zwschischen euryoxygen / stenooxygen.

Frage anzeigen

Frage

Was sagt das Wirkungsgesetz aus?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Wirkungsgesetz sagt aus, dass bereits eine Unverträglichkeit gegenüber eines Umweltfaktors ausreicht, um die komplette Populationsentwicklung einer Spezies an diesem Ort zu hemmen bzw. sogar komplett zu unterbinden.

Frage anzeigen

Frage

Kann eine Art auch bezüglich verschiedener Faktoren stenök als auch euryök sein?

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Antwort

ja

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