Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

dagegen eine wichtige Ressource, an der häufig ein Mangel herrscht.
    Diese Beispiele machen deutlich, dass insbesondere autotrophe und heterotrophe Organismen sich stark in der Art und Weise unterscheiden, welche abiotischen Faktoren auf sie wirken. Ein unterschiedliches Wirken eines abiotischen Faktors als Umweltbedingung oder als Ressource erleichtert das Vorkommen von verschiedenen Arten. Dadurch, dass heterotrophe Organismen Mineralstoffe als Abfallstoffe ausscheiden, die für autotrophe Organismen essentielle Ressourcen sind, schaffen sie wesentliche Lebensbedingungen für autotrophe Organismen und damit für den Aufbau von Ökosystemen mit internen Stoffkreisläufen.
2.1 Umweltbedingungen
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    Lebensprozesse werden durch physikochemische Umweltbedingungen gesteuert, wobei diese auf Organismen unabhängig von deren Dichte wirken. Temperatur und Feuchte sind besonders bedeutende Umweltbedingungen. Sie bestimmen das regionale Klima, steuern die Geschwindigkeit von Stoffwechselprozessen und damit globale Kreislaufsysteme. Biochemische Prozesse, wie der Abbau von Pflanzenrückständen durch Mikroorganismen, sind stark temperaturabhängig, sie steigen bei einer Erhöhung der Temperatur um 10°C um das 2–4fache. Biophysikalische Prozesse wie die Photosynthese nehmen dagegen mit zunehmender Temperatur weniger stark zu. In warmen Regionen wie den Tropen werden Pflanzenrückstände deshalb schnell und weitgehend vollständig abgebaut, wogegen sie sich in kalten Regionen im Boden anreichern. Globale Erwärmung wirkt sich damit vermutlich stärker auf Abbau- als auf Aufbauprozesse aus, was zu positiven Rückkopplungseffekten führen kann und die Erderwärmung beschleunigt. Temperatur und Feuchte sowie Bodenfaktoren wie der Säuregrad charakterisieren vor allem terrestrische Lebensräume, Salzgehalt und hydrostatischer Druck sind in aquatischen Lebensräumen wichtig.
    Organismen können auf sich ändernde Umweltbedingungen reagieren und diesen zur Aufrechterhaltung der eigenen Homöostase entgegen wirken, den inneren Zustand also durch Regulationsprozesse konstant halten. Die Entwicklung von Regulationsprozessen war für die Evolution von grundlegender Bedeutung. Die meisten marinen Organismen sind nicht in der Lage, ihre Ionenkonzentrationen im Körper zu regulieren, dies war für die Besiedlung des Süßwassers jedoch essentiell. Langfristig haben Organismen physiologische und morphologische Anpassungsmechanismen an extreme Umweltbedingungen entwickelt.
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    Vorkommen, Siedlungsdichte und Verbreitung einer Art werden von abiotischen Umweltbedingungen gesteuert. Arten haben sich während ihrer Evolution an bestimmte abiotische Umweltbedingungen angepasst. Ihre Biologie kann also nur vor dem Hintergrund der während ihrer Evolution vorhandenen und den heute herrschenden Umweltbedingungen verstanden werden. Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt werden in verschiedenen Teildisziplinen der Biologie untersucht, wie der Ökophysiologie, Verhaltensökologie, Ökomorphologie, Ökogenetik oder Chemischen Ökologie. Hierbei werden vor allem Fragen nach der Reaktion von Organismen auf Veränderungen von äußeren Faktoren untersucht, die Untersuchungen sind damit oft physiologisch orientiert.
    Der durch bestimmte Umweltbedingungen charakterisierte Stand- oder Wohnort einer Art wird als Habitat bezeichnet. Die Umweltbedingungen in Habitaten sind dabei meist nicht konstant, sondern schwanken zeitlich und auch kleinräumig. Habitate unterscheiden sich stark in der Ausprägung dieser Schwankungen . Temperaturbedingungen im Meer schwanken z. B. nur gering, an Land treten dagegen meist starke Temperaturänderungen auf, sowohl im Laufe eines Tages als auch im Jahreslauf. An die jeweiligen lokalen Schwankungen müssen Organismen angepasst sein. Immobile Organismen wie Pflanzen, Pilze oder sessile Tiere können diesen Schwankungen mit gleichsinnigen Änderungen des inneren Milieus folgen ( Konformer ) oder über Regulationsmechanismen ein konstantes inneres Milieu aufrecht erhalten ( Regulierer , Abb. 2. 1 ). Mobile Organismen sind zusätzlich in der Lage, Veränderungen von abiotischen Faktoren durch Rückzug in Habitate mit günstigeren Umweltbedingungen auszuweichen.
    Umweltbedingungen können durch Lebewesen auch modifiziert werden: Bakterien erhöhen z. B. die Umgebungstemperatur durch ihren Stoffwechsel (z. B. in Kompost), Pflanzen verändern den Säuregehalt des Bodens durch Ausscheidung von Protonen, und Tiere wie der Biber