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Ökologische Potenz (Basiswissen) 06:44 min

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Transkript Ökologische Potenz (Basiswissen)

Grundlagen der ökologischen Potenz

Hallo! Im Winter ist es uns oft zu kalt und im Sommer schwitzen wir, wenn es sehr warm ist. Und du kannst dir bestimmt gut vorstellen, dass es Orte auf der Welt gibt, die so kalt oder warm sind, dass dort keine Menschen mehr leben können, oder? Genauso ist das bei allen Pflanzen und Tieren. In diesem Video lernst du die Grundlagen der ökologischen Potenz kennen.

Fangen wir mit einem Beispiel aus der Insektenwelt an: Wenn man Küchenschaben auf eine Fläche setzt, die einen Temperaturbereich von 25 bis 40°C abdeckt, kann man beobachten, in welchem Temperaturbereich sich die Küchenschaben aufhalten und die Anzahl der Küchenschaben bei einer bestimmten Temperatur bestimmen.

Küchenschaben fühlen sich am wohlsten, wenn die Außentemperatur bei etwa 31°C liegt. Man spricht bei dieser Temperatur vom Optimum. Dort werden sich im Experiment die meisten Küchenschaben ansammeln. Bei kühleren und wärmeren Temperaturen können Küchenschaben aber auch überleben. Sinkt die Temperatur allerdings unter 4°C, ist eine Küchenschabe nur noch eingeschränkt lebensfähig.

Diese Temperatur ist das Minimum. Steigt die Temperatur über 37°C, ist eine Küchenschabe ebenfalls nicht mehr lebensfähig. Diese Temperatur ist das Maximum. Nahe dieser Grenzwerte werden sich im Experiment allerdings nur wenige Küchenschaben aufhalten. Verbindet man die Werte aus dem Experiment, also die Anzahl der Schaben in den jeweiligen Temperaturbereichen, erhält man eine so genannte Toleranzkurve mit einem Minimum, einem Optimum und einem Maximum. Den Bereich zwischen Minimum und Maximum nennt man Toleranzbereich.

Wenn man sich die Verteilung der Küchenschaben in unserem Experiment anschaut, sieht man, dass es einen Temperaturbereich gibt, in dem sich der Großteil der Küchenschaben aufhält und der im mittleren Temperaturbereich rund um das Optimum liegt. Dieser Bereich heißt Präferenzbereich oder auch Präferendum.

In unserem Beispielexperiment ging es um die Temperaturtoleranz. Fallen Dir noch weitere Umweltfaktoren ein, die auf einen Organismus einwirken? Diese können ganz unterschiedlich sein. Zum Beispiel gehören Feuchtigkeit und Licht dazu. Aber auch der Salzgehalt eines Gewässers ist ein solcher Umweltfaktor. Für jeden dieser Faktoren könnte man eine eigene Toleranzkurve erstellen.

Was ist aber nun die ökologische Potenz? Sie ist die Fähigkeit eines Organismus oder auch einer ganzen Population, Schwankungen von Umweltfaktoren zu ertragen und sich gleichzeitig auch fortzupflanzen. Klingt kompliziert, bedeutet aber eigentlich nur, dass ein Organismus oder eine Population in bestimmten Bereichen eines Umweltfaktors über längere Zeit existieren kann.

Die ökologische Potenz bezüglich verschiedener Umweltfaktoren ist natürlich von Art zu Art unterschiedlich. Wenn du dir die Toleranzkurve noch einmal anschaust, findest du den Bereich der ökologischen Potenz üblicherweise im Bereich des Präferenzbereiches und noch etwas darüber hinausgehend, allerdings nicht im gesamten Toleranzbereich. In den Randbereichen der Kurve ist zwar noch die Existenz des Organismus möglich, nicht aber die Fortpflanzung.

Sicher kannst du dir vorstellen, dass es weniger empfindliche Arten gibt, die einen breiten Toleranzbereich haben, bei denen also Minimum und Maximum weit auseinander liegen. Auf der anderen Seite gibt es Arten, die einen engen Toleranzbereich haben, bei denen also Minimum und Maximum nah beieinander liegen.

Der Karpfen kann z.B. bei einer Wassertemperatur von 7-33°C gut leben, während die Bachforelle nur bei einer Wassertemperatur von 7-15°C überleben kann.

Organismen mit einem solchen geringen ökologischen Potenz kann man dazu verwenden, um auf den Zustand der herrschenden Umweltbedingungen zurück zuschließen. Solche Lebewesen nennt man auch Zeigerorganismen. Ein Zeigerorganismus toleriert nur einen engen Bereich eines Umweltfaktors und kommt dann also auch nur in diesem Bereich vor.

Zeigertiere sind z.B. Daphnien, kleine Krebse, mit einer sehr kleinen ökologischen Potenz. Sie sind nämlich vor allem auf eine gute Wasserqualität angewiesen. Findest du in einem Gewässer Daphnien, weißt du auch automatisch, dass die Wasserqualität gut sein muss.

Du hast in diesem Video gesehen, dass es nicht nur beim Menschen Temperaturbereiche gibt, in denen ein Leben möglich ist, sondern auch bei Tieren und Pflanzen. Du hast zudem gesehen, was man unter der ökologischen Potenz eines Lebenwesens versteht. Dieser Lebenebereich lässt sich in Optimum, Maximum und Minimum gliedern.

Außerdem weißt du, dass jeder Organismus einen Präferenzbereich hat, in dem er sich am liebsten aufhält. Die gesamte Spanne des Lebensbereichs bezeichnet man als Toleranzbereich. In ihr kann ein Organismus existieren. Einige Lebewesen haben einen großen, andere einen sehr kleinen Toleranzbereich. Einige Tiere und Pflanzen mit einer geringen ökologischen Potenz können sogar als Zeigerorganismen dazu verwendet werden, auf die herrschenden Umweltfaktoren rückzuschließen.

Tschüss und bis zum nächsten Mal!

2 Kommentare
  1. Hallo :)
    Das hast du genau richtig verstanden! Du solltest aber wissen, dass sich in einigen Literaturangaben die ökologische Potenz über den ganzen Toleranzbereich erstreckt (also den Bereich indem ein Organismus existieren kann, auch wenn er in Kältestarre fällt). Es gibt daher verschiedene Angaben, die "den Bereich den ein Organismus tolerieren kann" anders definieren. Oft wird die Fortpflanzung als Maßstab genommen, da ein Organismus z.B. auch in der Kältestarre nicht dauerhaft existieren kann.

    Von Marcel Schenke, vor etwa 5 Jahren
  2. also, ökologische Potenz bedeutet nicht ökologische Potenz wenn keine Fortpflanzung möglich ist?
    Anders ausgedrückt, man redet nur von ökologischer Potenz wenn Fortpflanzung möglich ist?

    Von Deleted User 102969, vor etwa 5 Jahren

Ökologische Potenz (Basiswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Ökologische Potenz (Basiswissen) kannst du es wiederholen und üben.

  • Vervollständige das Diagramm zur Temperaturtoleranz.

    Tipps

    Der Toleranzbereich verläuft zwischen Minimum und Maximum.

    Lösung

    Für Umweltfaktoren, wie die Temperatur, können Toleranzkurven aufgestellt werden. Sie zeigen die Reaktion eines Organismus im Verhältnis zum Umweltfaktor – hier der Temperatur.

    In der Toleranzkurve wird die Anzahl der Küchenschaben gezeigt, die im Temperaturbereich zwischen 4°C und 37°C leben. Das ist der Toleranzbereich, in dem sie leben können. Das Minimum des Lebensbereichs der Küchenschaben ist 4°C und das Maximum 37°C. Darüber und darunter können sie kaum leben. Das Optimum, bei dem sie am liebsten leben, liegt bei ca. 31°C. Im mittleren Temperaturbereich rund um das Optimum liegt der Bereich, in dem sich die Küchenschaben am meisten aufhalten. Dieser Bereich heißt Präferenzbereich (Präferendum).

  • Zeige die Unterschiede in der ökologischen Potenz am Beispiel von Fischen.

    Tipps

    Der Karpfen kann sich gut an Umweltfaktoren anpassen.

    Lösung

    Es gibt bei den Lebewesen Arten mit hohem (breitem) Toleranzbereich. Dazu gehört der Karpfen. Minimum und Maximum in seiner Temperaturtoleranz liegen weit auseinander. Er kann bei Temperaturen zwischen 7°C und 33°C gut existieren. Er ist Temperaturen gegenüber wenig empfindlich.

    Bachforellen dagegen haben einen niedrigen Toleranzbereich. Minimum und Maximum in der Temperaturtoleranz liegen relativ eng beieinander. Die Bachforelle kann bei Temperaturen zwischen 7°C bis 15°C gut existieren. Sie ist Temperaturen gegenüber also recht empfindlich.

  • Fasse zusammen, was unter der ökologischen Potenz zu verstehen ist.

    Tipps

    Die Begriffe Präferendum und Präferenzbereich bezeichnen dasselbe.

    Jenseits vom Minimum bzw. Maximum können Lebewesen nicht existieren.

    Lösung

    Als ökologische Potenz bezeichnet man die Fähigkeit eines Organismus oder einer Population, Schwankungen von Umweltfaktoren zu ertragen und sich gleichzeitig fortzupflanzen. Das ist in dieser Toleranzkurve an den äußeren Bereichen zu sehen. In dem Bereich zwischen Präferendum (Präferenzbereich) und dem Minimum bzw. Maximum können sich Lebewesen nicht mehr fortpflanzen.

    Der Toleranzbereich ist der Bereich, in dem ein Lebewesen existieren kann. Die Toleranzkurve zeigt die Aktivität eines Lebewesens im jeweiligen Toleranzbereich. Die äußeren Grenzen für die Lebensfähigkeit eines Organismus bilden das Minimum und das Maximum. Werden diese Werte überschritten tritt der Tod ein.

  • Ermittle die Zeigerpflanzen für die unterschiedlichen abiotischen Umweltfaktoren.

    Tipps

    Einen pH-Wert unter 7 bezeichnet man als sauer und über 7 als alkalisch.

    Im Dünger ist viel Stickstoff enthalten.

    Lösung

    Zeigerpflanzen sind Pflanzen, die sehr stark von einem abiotischen Umweltfaktor abhängig sind (z.B. von Licht, der Feuchtigkeit oder dem Salzgehalt). Sie kommen nur dort vor, wo dieser Faktor gegeben ist. Diese Pflanzenarten kann man als Zeigerpflanzen für diesen abiotischen Umweltfaktor nutzen.

    • Der Ackersenf liebt Böden mit einem hohem pH-Wert – ist eine Zeigerpflanze für alkalische Böden.
    • Brennnesseln wachsen vor allem auf überdüngten Böden oder an Abwassergräben – ist eine Zeigerpflanze für stickstoffreiche Böden.
    • Mauerpfeffer findet man auf Trockenmauern – Zeigerpflanze für trockene Böden.
    • Bartflechten werden besonders lang in sauberen Gebirgsgegenden – Zeigerpflanze für saubere Luft.
    • Die Heidelbeere steht auf Böden mit einem niedrigen pH-Wert – Zeigerpflanze für saure Böden.
    • Die Sumpfdotterblume gedeiht besonders gut an Gewässern – Zeigerpflanze für nasse Böden.
  • Erläutere Faktoren, die auf Lebewesen einwirken.

    Tipps

    Das griechische Wort bíos bedeutet Leben und die griechische Vorsilbe a bedeutet ohne.

    Lösung

    Nur dort, wo die Umwelt die entsprechenden Bedingungen schafft, können Lebewesen leben. Die verschiedenen Faktoren, die auf Lebewesen einwirken, bezeichnet man in der Ökologie als Umweltfaktoren.

    Abiotische Umweltfaktoren sind Faktoren der nicht lebenden Umwelt. Zu ihnen gehören unter anderem Temperatur, Licht, Feuchtigkeit und Salzgehalt.

    Biotische Umweltfaktoren sind Faktoren der belebten Umwelt (andere Lebewesen). Dazu gehört u.a. die Räuber-Beute-Beziehung.

    Ein Organismus oder eine Population kann in bestimmten Bereichen eines Umweltfaktors über längere Zeit existieren. Für jeden Umweltfaktor können Toleranzkurven erstellt werden.

  • Charakterisiere Zeigerorganismen.

    Tipps

    Zeigerorganismen weisen auf das Vorhandensein bestimmter Umweltfaktoren hin.

    In Gewässern, deren ökologischer Zustand als sehr gut bewertet wird, sind Larven von Eintagsfliegen anzutreffen.

    Lösung

    Zeigerorganismen tolerieren nur einen engen Bereich eines Umweltfaktors und kommen auch nur in diesem Bereich vor. Sie weisen auf das Vorhandensein bestimmter Umweltfaktoren hin. Sie können in der Regel nur mit geringer Toleranz auf Veränderungen ihrer Lebensbedingungen reagieren. Zeigerorganismen sind Bioindikatoren. Sie dienen als Anzeiger für die Umweltqualität.

    Daphnien reagieren sehr empfindlich auf Schadstoffe im Wasser und dienen als Zeigertiere. Auch Larven von Eintagsfliegen haben eine geringe ökologische Potenz und sind Zeigertiere für unbelastete Gewässer.

    Ratten sind Allesfresser und können sich gut anpassen. Sie haben eine hohe ökologische Potenz, sind also nicht auf bestimmte Umweltfaktoren festgelegt und können daher nicht als Zeigertiere dienen.