Terr. Öko an der Universität Innsbruck

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Ameise und Pflanze

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Pflanzenfresser + Holzfressende Insekten/Darmbakterien

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Beschreibe fakultative Mutualismus!

+ Beispiel!

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Beschreibe Service Mutualismus:

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Yucca (Pflanze) und Yucca-Motte beschreiben:

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Feigen/Wespen beschreiben:

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Positive Interaktionen üblicher in Stresssituationen - beschreibe:

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➔ Umweltbedingungen können Beziehungen verändern

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Allgemeines zu Mutualismus:

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Beschreibe "Myrmekochorie":

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Wie unterteilt man Mykorrhiza?

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Was sind die Vorteile der Mykorrhiza?

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Terr. Öko

Ameise und Pflanze

HABITATS MUTUALISMUS: Eine Art bietet Schutz (z.B. Ameisenakazie)

  • Positive Wechselwirkungen beeinflussen die Häufigkeiten und Verteilungen von Populationen (sowie der Pflanze als auch der Ameise), sowie die Zusammensetzung ökologischer Gemeinschaften.
  • Die Ameisen leben in Dornen am Baum, der Baum produzieren proteinreiche Gürtel-Körper, die von Ameisen für ihre Larven genutzt werden.
  • Dafür patrouillieren die Ameisen am Baum 24h und greifen aggressiv, Insekt und Säugetier (vor allem Pflanzenfresser) an.
  • Eine Studie von Janzen (1966) zeigte, dass die Pflanzen mit Ameisenkolonien, 14x mehr wogen als Pflanzen ohne Ameisen. Außerdem werden die Pflanzen deutlich weniger von Insektenfressern befallen, wenn die aggressive Ameisenart sich auf der Pflanze befindet.
  • Die Ameisen verwenden ihr Unterkiefer, um andere Pflanzen innerhalb von 10-150 cm zu entfernen, wodurch die Akazien in einer konkurrenzfreieren Zone wachsen kann.

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Pflanzenfresser + Holzfressende Insekten/Darmbakterien

  • Die Darmbakterien im Verdauungstrakt der Pflanzenfresser zersetzen die aufgenommene Nahrung (Zellulose).
  • Die Pflanzenfresser bieten den Darmbakterien Nährstoffe durch die aufgenommene Nahrung (z.B. bei Rinder).

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Beschreibe fakultative Mutualismus!

+ Beispiel!

  • Der fakultative Mutualismus zweier Arten verschafft jeden Symbiosepartner einen
    reziproken Vorteil, ist jedoch für beide Partner nicht überlebensnotwendig.

 Koralle und Alge

  • Die Koralle liefert der Alge einen Wohnort, Nährstoffe (Stickstoff, Phosphor) und Licht.
  • Die Alge bietet der Koralle Kohlehydrate durch Photosynthese. Beide Partner sind im Grunde nicht voneinander abhängig.

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Beschreibe Service Mutualismus:

Eine Spezies führt einen ökologischen Dienst für eine andere Spezies durch (Myrmekochorie = Ameisenausbreitung).

  • Bestäubung der Pflanze (z.B. Feigenwespe, Yucca-Yucca-Motte)
  • Zerstreuung von Samen (Zoochorie)
  • Verteidigung

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Yucca (Pflanze) und Yucca-Motte beschreiben:

  • Ähnliches Prinzip wie bei Feige und Feigenwespe.
  • Motte sammelt Pollen aus einer Blüte und fliegt zu einer anderen um ihre Eier dort abzulegen (gleichzeitige wird die Pflanze bestäubt).
  • Die Larven entwickeln sich durch das Fressen einiger Samen.
  • Wenn das Yucca-Motte Weibchen jedoch zu viele Eier in die Pflanze legt, würden die die Mottenlarven zu viele Samen fressen und deshalbmbricht die Pflanze ihre
    eigenen Samenentwicklung vorzeitig ab und die Larven sterben ab.
  • Es handelt sich hierbei um eine Koevolution, weil sich die Motte an die Pflanze anpasst und nur eine gewisse Anzahl an Eiern in die Pflanze legt.

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Feigen/Wespen beschreiben:

  • Hier handelt es sich um eine Koevolution zwischen den Feigenfrüchten und der Wespen, welche die Feigenblüten zugleich bestäuben.
  • Die Feigenwespen haben ein komplexes Fortpflanzungsverhalten im Feigenbehälter entwickelt, welcher den Wespen gewährleistet, dass die Jungtiere heranwachsen und zugleich werden die Feigenfrüchte bestäubt. 
  • Die Wespenlarven entwickeln sich, indem sie einige Feigensamen essen. 
  • Beide Partner brauchen einander für ihre Reproduktion.

Terr. Öko

Positive Interaktionen üblicher in Stresssituationen - beschreibe:

Der Einfluss von Höhenlagen spiegeln sich in den extremen Umweltbedingungen in höheren Lagen wieder.

Experiment:

  • An hohen und tiefer gelegenen Standorten wurden die direkten Nachbarpflanzen von 115 Zielspezies entfernt [gemessen am RNE (relative neighbor effect)]
  • Dabei wird die Performance mit Nachbar minus der Performance ohne Nachbar gemessen.
  • →In hohen Regionen hatten Pflanzen MIT Nachbar eine bessere Produktivität. RNE meist positiv, weil Performance mit Nachbar größer als ohne Nachbar ist (Nachbarschaftsliebe in höheren Lagen verbessert das Überleben der eigenen Art, weil die extremen Umweltbedingungen viel stärker sind und die Konkurrenz deutlich schwächer).
  • →In tiefen Regionen hatten die Pflanzen OHNE Nachbarn eine bessere Produktivität.
  • RNE meist negativ, weil Performance ohne Nachbar größer als mit Nachbar ist (Die Konkurrenz in tieferen Regionen viel stärker sind und die Umweltbedingungen deutlich schwächer).

Terr. Öko

➔ Umweltbedingungen können Beziehungen verändern

  • Veränderung der Bodentemperaturen am Beispiel von Rohrkolben und Vergissmeinnicht Rohrkolben (Typha) ist eine Pflanze in Feuchtgebieten, die gelösten Sauerstoff in den hypoxischen Boden (Sauerstoffarmen Boden) transportiert und so anderen Pflanzen zur Verfügung stellt.
    • Sie erhöht bei niedrigen Temperaturen das Wachstum von Vergissmeinnicht (Myosotis).
    • Bei hohen Temperaturen hingegen verringert der Rohrkolben (Typha) die Zufuhr von gelösten Sauerstoff in hypoxischen Boden, da das Vergissmeinnicht (Myosotis) als Kontrahent für Nährstoffe agiert und die Menge an gelöstem Sauerstoff im Boden nicht erhöht.

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Allgemeines zu Mutualismus:

  • ➔ Interaktionen zwischen zwei Arten können anhand des Resultats für beide
    kategorisiert werden
    • Positiv: Nutzen ist höher als Kosten
    • Negativ: Kosten höher als Nutzen
    • Neutral: Kosten gleich Nutzen
  • ➔ Kosten und Nutzen können variieren, also auch die Stärke der Beziehung → Jeder mutualistische Partner interagiert in seinem eigenen ökologischen wie evolutionären Interesse.
  • ➔ Mutualistische Partner sind KEINE Altruisten! Ihre Handlungen fördern immer ihr
    eigenes Interesse. Ein Mutualismus evolviert (weitergegeben an die nächste  Generation) und wird vor allem deshalb erhalten, weil der Netto-Effekt vorteilhaft für beide Partner ist (Wenn Nutzen größer als Kosten).

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Beschreibe "Myrmekochorie":

  • Die Myrmekochorie (Ameisenausbreitung), ist ein Ausbreitungsmechanismus von Pflanzen, der sich Ameisen zum Transport der Diasporen (Früchte, Samen oder Sporen) bedient.
  • Zahlreiche Frühlingsblüher greifen auf diesen Ausbreitungsmechanismus zurück. 
  • Die Myrmekochorie ist eine Unterform der Zoochorie
  • Die Pflanzensamen, Sporen oder Früchte beinhalten Elaiosome -> nährstoffreiche Samenanhängsel. 
  • Dient als Belohnung um Ameisen zur Ausbreitung der Samen zu bewegen (Trophobiose).

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Wie unterteilt man Mykorrhiza?

Ektomykorrhiza: Pilz wächst zwischen Wurzelzellen, bildet Mantel.

Arbuskuläre Mykorrhiza: Pilz wächst weiter in Erde, teilweise weg von den Wurzeln und teilweise dringt der Pilz in Wurzelzellen ein.

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Was sind die Vorteile der Mykorrhiza?

  • Mykorrhiza erhöhen die Stabilität eines Ökosystems und die Produktivität einer Pflanze → Pflanze kann so Phosphor besser aufnehmen.
  • Pilze erhöhen die Oberfläche für die Aufnahme von Wasser und Nährstoffe. 
  • Schützt die Pflanze vor pathogenen Krankheiten.
  • Pflanzenwachstum und Überleben wird durch den Pilz verbessert und dafür versorgt die Pflanzen den Pilz mit Kohlenhydraten.

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