30 Tage kostenlos testen

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln

Du möchtest schneller & einfacher lernen?

Dann nutze doch Erklärvideos & übe mit Lernspielen für die Schule.

Kostenlos testen
Bewertung

Ø 4.4 / 41 Bewertungen

Die Autor*innen
Avatar
Bio-Team
Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln
lernst du in der Oberstufe 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse

Grundlagen zum Thema Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln

Inhalt

Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln

Buntspecht und Borkenkäfer, Luchs und Schneeschuhhase, Löwe und Antilope – all diese Tiere stehen in einem ganz bestimmten Verhältnis zueinander: Sie sind Räuber und Beute. Sie stehen also in einer Beziehung zueinander, die als Räuber-Beute-Beziehung bezeichnet wird.
Für die Beziehung zwischen Räuber und Beute wurden in der Biologie bestimmte Grundsätze festgestellt und darauf aufbauend die Lotka-Volterra-Regeln aufgestellt. In diesem Lerntext erfährst du, was die Lotka-Volterra-Regeln sind, wie viele es gibt und wann sie gelten.

Die Lotka-Volterra-Regeln – Definition

Einfach erklärt prognostizieren die Lotka-Volterra-Regeln, wie sich eine Beutepopulation im Verhältnis zu ihrer Räuberpopulation entwickelt. Es sind Grundprinzipien der Räuber-Beute-Beziehung. Dabei gibt es drei Lotka-Volterra-Regeln (1–3), die die Populationsdynamik der Räuber-Beute-Beziehung beschreiben und hier kurz zusammengefasst sind:

1. Lotka-Volterra-Regel (Periodizität): Die Populationen von Räuber und Beute schwanken periodisch, wenn alle anderen Bedingungen konstant sind. Die Maxima sind zeitlich phasenverschoben.
2. Lotka-Volterra-Regel (Erhaltung der Mittelwerte): Die durchschnittliche Größe einer Population ist konstant.
3. Lotka-Volterra-Regel (schnelleres Wachstum der Beutepopulation): Wird eine Räuber-Beute-Beziehung zeitlich begrenzt gestört, dann erholt sich die Beutepopulation schneller als die Räuberpopulation.

Was die einzelnen Regeln konkret bedeuten und warum sie gelten, wird im Folgenden genauer erklärt.

Die erste Volterra-Regel – Beispiel

Die Individuenzahlen von Räuber und Beute schwanken periodisch, wenn alle anderen Bedingungen konstant sind. Die Maxima sind zeitlich phasenverschoben.

Die erste Lotka-Volterra-Regel entstand über einen Beobachtungszeitraum von 90 Jahren. Dabei beobachtete man regelmäßige Schwankungen in Populationen von Luchsen (Räuber) und Schneeschuhhasen (Beute). Auf ein Maximum einer Schneeschuhhasenpopulation folgte stets ein Maximum der Luchspopulation. Darauf folgte ein Minimum der Schneeschuhhasenpopulation und dann ein Minimum der Luchspopulation.

Die erste Lotka-Volterra-Regel kann damit einfach erklärt werden, dass sich der Luchs als Räuber von dem Schneeschuhhasen ernährt. Beide Populationen sind also voneinander abhängig. Gibt es viele Schneeschuhhasen, haben die Luchse ein großes Nahrungsangebot und die Anzahl der Luchse steigt. Dadurch gibt es aber mehr Räuber, die Nahrung benötigten und Schneeschuhhasen fressen, sodass die Anzahl der Beutetiere sinkt. Das hat zur Folge, dass das Nahrungsangebot knapp wird und auch die Anzahl der Räuber sinkt.
Wenn wir auf Schneeschuhhase und Luchs die erste Lotka-Volterra-Regel anwenden, ergibt sich also der periodische Ablauf der Populationsgrößen mit den zeitlichen Phasenverschiebungen.

Lotka-Volterra-Regel 1 anwenden Diagramm

Die zweite Volterra-Regel – Beispiel

Die durchschnittliche Größe einer Population ist konstant.

Betrachtet man die obere Abbildung, wird bereits klar, dass die Populationsgrößen zwar schwanken, sich aber immer um ein bestimmtes Mittel herum bewegen. Betrachtet man die Populationsgrößen über einen längeren Zeitraum, ist zu erkennen, dass die Anzahl der Schneeschuhhasen und der Luchse über den Beobachtungszeitraum im Mittel konstant bleibt.

Lotka-Volterra-Regel 2 Erhaltung der Mittelwerte Diagramm

Die dritte Volterra-Regel – Beispiel

Wird eine Räuber-Beute-Beziehung zeitlich begrenzt gestört, dann erholt sich die Beutepopulation schneller als die Räuberpopulation.

Die dritte Lotka-Volterra-Regel spielt eine große Rolle, wenn der Mensch sich in die Räuber-Beute-Beziehungen einmischt. Wenn beispielsweise Insektizide auf einem Feld gespritzt werden, werden sowohl die Räuber – z. B. Marienkäfer – als auch die Beute – z. B. Schildläuse – getötet. Es kommt also zu einer Dezimierung beider Populationen.
Werden keine Insektizide mehr gespritzt, dann erholen sich beide Populationen wieder. Die der Schildläuse erholt sich jedoch schneller wieder als die der Marienkäfer. Es liegt ein schnelleres Wachstum der Beutepopulation vor, verglichen mit dem Wachstum der Räuberpopulation. Das hat zur Folge, dass die Schädlinge nach dem Verspritzen von Insektiziden zunächst wenig natürliche Fressfeinde haben und sich schneller ausbreiten können, was zu größeren Ernteeinbußen führen kann als ohne den Einsatz von Insektiziden.

Lotka-Volterra-Regel 3 Diagramm

Warum treffen die Lotka-Volterra-Prognosen niemals exakt ein?

In der Natur ist es sehr selten, dass ein Räuber sich von nur einer einzigen Beute ernährt. Und ein Beutetier kann von mehreren Räubern gejagt werden. Außerdem greift der Mensch oft in bestehende Räuber-Beute-Beziehungen ein, da er beispielsweise Insektizide spritzt oder Tiere jagt.

Ein weiterer Einflussfaktor auf die Räuber-Beute-Beziehungen sind sich ändernde Umweltbedingungen wie die Zerstörung von Lebensräumen. Die Lotka-Volterra-Regeln sind somit nur eine Idealvorstellung unter der Voraussetzung, dass alle Bedingungen konstant sind. Als Kritik der Lotka-Volterra-Regeln kann man sagen, dass Bedingungen in der Natur so gut wie nie konstant sind. Die Regeln im Allgemeinen gelten dennoch, doch um Aussagen über die Entwicklung einer Population zu treffen, muss man immer auch die anderen Faktoren beachten.

Dieses Video

In diesem Video lernst du die Lotka-Volterra-Regeln 1, 2 und 3 kennen. Du erfährst, unter welchen Bedingungen die Lotka-Volterra-Regeln gelten und inwiefern sie uns helfen können, Veränderungen in der Populationsgröße vorherzusagen.

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zu dem Thema Lotka-Volterra-Regeln, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Wenn du die Lotka-Volterra-Regeln im Unterricht behandelst, bist du nun bestens vorbereitet. Viel Spaß!

Transkript Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln

Hallo! Sicher kennst du Luchse und Schneeschuhhasen?! Das solltest du auch! Das sind nämlich die Tiere, an denen man Räuber-Beute-Beziehungen als erstes untersucht hat. Hast du auch eine Idee, wie man solche Beziehungen genau erforscht hat? Eine Antwort darauf und auch die Ergebnisse, die diese Untersuchungen brachten, findest du in diesem Video.

Anhand dieser Daten wurden letztlich wichtige Regeln für die Wechselwirkung eine Räuber-Beute-Beziehungen abgeleitet. Diese Lotka-Volterra-Regeln wurden übrigens nach ihren Entdeckern Alfred James Lotka und Vito Volterra benannt!

Beispiel Fellhandel

Große Luchs- und Schneeschuhhasen-Populationen leben in Kanada. Die Schneeschuhhasen sind die natürlichen Beutetiere der Luchse. Im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts wurden sowohl Luchse als auch Schneeschuhhasen aufgrund ihrer Felle vom Menschen gejagt.

Die Anzahl der Felle wurde vom Pelzhandel gezählt und so konnte man auf die Größe der Luchs- und Schneeschuhhasen-Population rückschließen. Viele Felle zeigen eine große Population der jeweiligen Tiere, wenige Felle zeigen eine kleine Population.

Die erste Volterra-Regel

Über 90 Jahre hinweg wurden diese Auszählungen durchgeführt und man beobachtete regelmäßige Schwankungen bei der Anzahl der Individuen einer Population. Auf ein Maximum bei der Schneeschuhhasenpopulation folgte ein Maximum bei der Luchspopulation und daraufhin wieder ein Minimum der Schneeschuhasenpopulation.

Man konnte also periodische Schwankungen in den Populationsgrößen beobachten, die zudem phasenverschoben sind. Diese Beobachtungen werden in der so genannten ersten Lotka-Volterra-Regel zusammengefasst. Sie lautet: Die Individuenzahlen von Räuber und Beute schwanken periodisch auch wenn alle anderen Bedingungen konstant sind. Die Maxima sind zeitlich zueinander verschoben.

Diese Beobachtung scheint logisch. Denn wenn du davon ausgehst, dass sich der der Luchs als Räuber von seiner Beute, dem Schneeschuhhasen, ernährt, müssen beide Populationen voneinander abhängig sein. Wenn viele Beutetiere da sind, dann steigt die Anzahl der Räuber, weil viel Nahrung für die Räuber da ist. Es wird dadurch immer mehr Beute gefressen, so dass die Anzahl der Beutetiere sinkt.

Bei weniger Beute steht den Räubern weniger Nahrung zur Verfügung und die Anzahl der Räuber sinkt wieder. So kann der Bestand der Beutetiere wieder steigen, da weniger Beute von den Räubern gefangen wird.

Die zweite Volterra-Regel

Insgesamt konnte man aber feststellen, dass die Mittelwerte trotz der beschriebenen Schwankungen konstant bleiben. Und das ist die zweite Lotka-Volterra-Regel! Sie besagt: Die durchschnittliche Größe einer Population ist konstant.

Die dritte Volterra-Regel

Die dritte Lotka-Volterra-Regel spielt eine Rolle, wenn der Mensch in natürlich vorkommende Räuber-Beute-Beziehungen eingreift. Sie lautet: Wird eine Räuber-Beute-Beziehung zeitlich begrenzt gestört, dann erholt sich die Beutepopulation schneller als die Räuberpopulation.

In der Landwirtschaft werden z.B. Insektizide gespritzt, wenn ein Feld mit Schädlingsinsekten wie Schildläusen befallen ist. Dabei werden oft auch nützliche Insekten, wie z.B. Marienkäfer, abgetötet, die sich von den Schädlingen ernähren. Es werden also Räuber und deren Beutetiere gleichzeitig getötet.

Wenn man dann keine Insektizide mehr auf die Felder ausbringt, kann man beobachten, dass sich die Schädlinge sehr viel schneller ausbreiten. Denn die Räuber, die die Population der Schädlinge gering halten könnten, wurden ja ebenfalls durch die Insektizide dezimiert. Und das kann dann letztlich dazu führen, dass die Ernteeinbußen größer werden als ohne den Einsatz von Insektiziden.

Andere Einflüsse

Aber du kannst dir sicher gut vorstellen, dass solche Regeln in der Natur nicht immer gültig sind, oder? Das liegt daran, dass sich in der Natur selten ein Räuber nur von einem einzigen Beutetier ernährt und dass ein bestimmtes Beutetier auch von anderen Räubern gejagt wird. Oftmals greift auch der Mensch in bestehende Räuber-Beute-Beziehungen ein, indem er z.B. Tiere jagt.

Auch sich ändernde Umweltbedingungen oder Zerstörung von Lebensräumen können Einfluss auf Räuber- und Beutepopulation haben. Die Regeln sind also eine Idealvorstellung und gehen davon aus, dass alle anderen Bedingungen konstant sind. Und das gibt es in der Natur so gut wie nie. Allerdings kannst du das Grundprinzip von Räuber-Beute-Beziehungen in diesen Regeln gut erkennen.

Du siehst also, dass die Lotka-Volterra-Regeln grundlegend gültig sind. Aber du musst auch immer beachten, dass in der Natur oft viele verschiedene Faktoren Einfluss auf die Entwicklung von Räuber- und Beutepopulationen haben.

Zusammenfassung

Du hast in diesem Video gelernt, dass Luchse und Schneeschuhhasen und deren Felle dazu verwendet wurden, Räuber-Beute-Beziehungen zu untersuchen. Und du hast die drei Lotka-Volterra-Regeln kennengelernt, die daraufhin aufgestellt wurden.

Diese Regeln sind grundlegend gültig, du musst aber immer bedenken, dass es durch andere Faktoren auch noch andere Einflüsse auf Räuber- und Beutepopulationen gibt. Tschüss und bis zum nächsten Mal!

10 Kommentare

10 Kommentare
  1. Aber ich hasse Luchse

    Von Johanna B., vor etwa 2 Jahren
  2. 🥳😄😊😁😄😄😄😄😄😄😄😄😄😄😄😄😄😄😄🥳🥳😄🥳😄😄🥳🥳😄🥳🥳🥳😄😄😄🥳🥳🥳🥳🥳😄😄😄😄🥳🥳😄😄🥳😄😄🥳🥳

    Von Johanna B., vor etwa 2 Jahren
  3. Toll

    Von Johanna B., vor etwa 2 Jahren
  4. sehr gut erklärt

    Von Desdemona22, vor fast 4 Jahren
  5. naja also am anfang (1. Lotka-Volterra) ist nicht ganz eineindeutig dass die beutepopulation immer größer ist als die der räuber.

    lg katharina

    Von Marion190257, vor mehr als 6 Jahren
Mehr Kommentare

Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe die Lotka-Volterra-Regel.

    Tipps

    Vereinfacht kann man sagen: Je mehr Beute, desto mehr Räuber – je mehr Räuber, desto weniger Beute – je weniger Beute, desto weniger Räuber – je weniger Räuber, desto mehr Beute.

    Lösung

    Die Erkenntnisse über das Populationswachstum wurden von den Forschern Vito Volterra und James Lotka in einer mathematischen Beziehung zusammengefasst, den Lotka-Volterra-Regeln.

    1. Die Populationskurven der Räuber und der Beute schwanken mit konstanter Zykluslänge und Zyklusamplitude um einen Mittelwert. Sie sind gegeneinander phasenweise verschoben.
    1. Die Individuenzahl der Räuber und Beute schwanken um einen Mittelwert und bleiben konstant.
    1. Wird durch einen Außenfaktor die Sterblichkeit der Beute und Räuber erhöht, pflanzt sich die Beute danach schneller fort als die Räuber.
  • Beschreibe die möglichen Ursachen für die Ungültigkeit der Regeln in der Natur.

    Tipps

    Beachte, dass Menschen die Populationen durch die Jagd beeinflussen können.

    Lösung

    Die Lotka-Volterra-Regeln sind nicht immer in der Natur gültig.

    Viele Räuber ernähren sich von verschiedenen Beutetieren. Daher verhalten sich die Populationen nicht immer so, wie die Regel es vorhersagt. Auch der Mensch greift in die Populationsentwicklung ein, indem er Tiere jagt oder Insektizide ausbringt. Ebenfalls Einfluss auf die Räuber-Beute-Population haben Änderungen der Umweltbedingungen und die Zerstörung von Lebensräumen.

  • Erstelle eine Nahrungskette.

    Tipps

    Produzenten sind Pflanzen.

    Zersetzer, z.B. Bakterien oder Pilze, werden auch Destruenten genannt.

    Lösung

    Eine Nahrungskette beginnt immer mit den Produzenten, diese Gruppe bilden die Pflanzen. Diese werden von den Pflanzenfressern gefressen, welche die Konsumenten erster Ordnung bilden. Die Pflanzenfresser werden von Fleischfressern gejagt, in diesem Fall von der Ringelnatter. Junge Ringelnattern fallen oft den Greifvögel zum Opfer. Diese bilden die Endkonsumenten. Wenn die Greifvögel sterben, werden sie von Destruenten, z.B. Bakterien oder Pilzen, zersetzt.

  • Begründe, warum diese Untersuchungen zur Populationsgröße in arktischen Gebieten gemacht werden.

    Tipps

    Die Raubtiere in der Arktis habe ein geringes Beutetierspektrum.

    Lösung

    Die Untersuchungen zur Schwankung der Populationsdichte wurde oft in arktischen Gebieten vollzogen. Dies hatte den Vorteil, dass es schnell zu Populationsschwankungen kommt. Die Nahrungsketten bzw. Nahrungsnetze sind nicht sehr komplex und überschaubar. Für ein Raubtier in der Arktis hat es sehr schwere Folgen, wenn eines seiner Beutetiere nicht mehr vorhanden ist. Es hat weniger Beutetiere zur Auswahl.

    In den Tropen zum Beispiel ist dies anders. Dort gibt es zahlreiche Arten, die miteinander vernetzt sind. Du kannst dir sicher vorstellen, dass man hier die Schwankungen nicht so schnell erkennen kann.

  • Bestimme Aussagen, die man mit den Lotka-Volterra-Regeln treffen kann.

    Tipps

    Wenn einem Räuber viel Nahrung zur Verfügung steht, steigt seine Anzahl an, denn dadurch überleben mehr Tiere und erzeugen Nachwuchs.

    Lösung

    Die Räuber-Beute-Beziehung ist ein Teilaspekt der Nahrungskette. Wenn viele Beutetiere in einem Ökosystem leben, bestehen für die Räuber gute Bedingungen hinsichtlich der Nahrungsfindung. Sie können viel erbeuten, ihre Anzahl wächst. Allerdings kannst du dir sicher auch vorstellen, dass das zum Problem wird. Denn wenn nun viele Räuber auf die Jagd gehen, sinkt die Zahl der Beutetiere wieder ab. Das bedeutet, es finden wieder weniger Räuber Nahrung und deren Zahl sinkt auch wieder. Es ist also ein ständiges auf und ab.

    Da Räuber und Beutetiere nicht die gleiche Nahrung aufnehmen, liegt keine Nahrungskonkurrenz vor. Auch einen gegenseitigen Nutzen, so wie du das von der Symbiose kennst, liegt hier nicht vor.

  • Bestimme Faktoren mit Einfluss auf die Populationsdichte.

    Tipps

    Die meisten dichteabhängigen Faktoren sind biotische Faktoren.

    Lösung

    Das Wachstum der Population kann durch verschiedene Faktoren begrenzt werden.

    Dichteabhängige Faktoren sind meist biotische Faktoren. Dazu zählen demzufolge Nahrungsmenge, Revierbildung, Wanderungen in andere Gebiete und ansteckende Krankheiten sowie Parasiten.

    Faktoren, die unabhängig von der Populationsdichte wirken, sind meist abiotische Faktoren, also Licht, Temperatur und auch die Bodenbeschaffenheit. Hier sind vor allem Klima- und Bodenfaktoren zu nennen.

30 Tage kostenlos testen
Mit Spaß Noten verbessern
und vollen Zugriff erhalten auf

4.000

sofaheld-Level

6.574

vorgefertigte
Vokabeln

10.231

Lernvideos

42.201

Übungen

37.298

Arbeitsblätter

24h

Hilfe von Lehrer*
innen

laufender Yeti

Inhalte für alle Fächer und Schulstufen.
Von Expert*innen erstellt und angepasst an die Lehrpläne der Bundesländer.

30 Tage kostenlos testen

Testphase jederzeit online beenden