Transcript Tutorium_SS_06 - Universität Augsburg

Universität Augsburg
Fakultät für Angewandte Informatik
Institut für Physische Geographie und Quantitative
Methoden
Prof. Dr. Jucundus Jacobeit
Tutorium Physische
Geographie
im SS 2008
7. Sitzung
Tutorin: Claudia Weitnauer
Wiederholungsfragen Vegetation
1.
2.
3.
4.
Unterscheiden Sie Kormophyten von
Thallophyten und nennen Sie je ein
Beispiel.
Was versteht man unter Photosynthese
und von welchen Faktoren hängt sie ab?
In welcher Klimazone sind C4 – Pflanzen
weit verbreitet?
Skizieren Sie an einem ausgesuchten
Beispiel einer Nahrungskette die 4
trophischen Ebenen!
Arealkunde
Evolution: ist das Resultat des
Zusammenspiels von Mutation, Genrekombination und natürlicher
Selektion. Der Zufall kommt als
weiterer Faktor dazu.
 Mutation und Rekombination von
Genen führen zu Variationen des
Erbgutes.

Arealkunde


In Abhängigkeit von
ihrer genetischen
Beschaffenheit werden
die unterschiedlichen
Individuen
unterschiedlich
erfolgreich in ihrer
Umwelt sein.
Die Erfolgreicheren
setzen sich durch
(natürliche Selektion),
die weniger
erfolgreichen sterben
aus.
Charles Darwin (1809- 1882)
Arealkunde
Die Neubildung von Arten (Speziation) erfolgt
räumlich unterschiedlich durch Mutation,
Kreuzung, natürliche Selektion und Isolation.
Allopatrische Artbildung:
Aufspaltung einer Art in zwei oder mehrere Arten
durch räumliche Trennung (Isolation)
2.
Peripatrische Artbildung:
Am Rande eines Verbreitungsgebiets lebende
Population wird zunehmend isoliert und
entwickelt sich unterschiedlich weiter.
1.
Arealkunde
Links: allopatrische Artbildung,
Rechts: peripatrische Artbildung
Arealkunde
Parapatrische
Artbildung:
Aneinandergrenzende
Populationen entwickeln
sich unterschiedlich
weiter
4.
Sympatrische
Artbildung:
Gemeinsam vorkommende
Populationen entwickeln
sich unterschiedlich
weiter
3.
Arealkunde - wichtige Begriffe


Kladogenese:
evolutionäre
Entstehung zweier
Tochterarten aus
einer Mutterart
Anagenese:
Stammesentwicklu
ng, aus Art A wird
Art B
Arealkunde – Wichtige Begriffe


Radiation: Durch klimatische, geologische
oder geomorphologische Veränderungen
hervorgerufene Änderung der
Existenzmöglichkeiten und
Konkurrenzsituation eines Taxons, in
deren Folge eine intensive Artaufspaltung
einsetzt.
Adaptive Radiation: Bei dieser Version der
Radiation erfolgt eine durch
unterschiedliche Anforderungen der
Umwelt provozierte, meist relativ schnelle
Entstehung neuer Arten (Artaufspaltung).
Adaptive Radiation
Oben die Hawaiianische
Inselgruppe
Links die adaptive Radiation auf
den Hawaiianischen Inseln der
Vogl-Gattungen Chlorophania und
Tanagra.
Arealkunde – Wichtige Begriffe



Mikroevolution: Evolution in relativ
kurzem Zeitraum
Makroevolution: über geologisch lange
Zeiträume)
Konvergenz: durch gleichsinnige
Anpassung an analoge
Lebensbedingungen entwickelte äußere
Ähnlichkeiten genetisch verschiedener
Organismen
Konvergenz
Biodiversität
= biotische Vielfalt
= Konzept zur Fassung der Vielfalt unserer
Umwelt
Umfasst…
… Vielfalt von Arten in ihrer genetischen
Diversität
… Vielfalt funktioneller Gruppen und
trophischen Ebenen
… Vielfalt von Lebensgemeinschaften
(Ökosysteme)
Biodiversität
http://www.greenfacts.org/en/biodiversity/figtableboxes/1037-living-planet.htm
Biodiversität





Artendichte: ist die Anzahl der Arten je
Bezugsfläche; es gibt Gebiete mit
Artenreichtum und Artenarmut
Individuendichte: kennzeichnet die Anzahl
der einzelnen Individuen einer Art
Artenarme Gebiete können individuenreich
sein und umgekehrt.
Relation von Arten- zu Individuenmenge
bezeichnet man als Diversität
Artenreichtum beschreibt die Anzahl der
Arten in einer Lebensgemeinschaft.
Biodiversität
Parameter für Artenreichtum:
 Größe des Lebensraumes (je größer, desto
reicher)
 Höhenlage (Abnahme mit der Höhe)
 Heterogenität der Umwelt (je heterogener, desto
höher)
 Ressourcenspannweite (je mehr R., desto
artenreicher)
 Räuml. Produktivität (je wärmer und feuchter,
desto höher)
 Störungen (regelmäßige, mittlere Störungen
wirken erhöhend)
 Entwicklungsgeschichtliches Alter (je älter und
reifer, desto höher
 Konkurrenz /Pedation (je höher Spezialisierung,
desto reicher)
Biodiversität
Man unterscheidet:
α- Diversität: Artenvielfalt einer
Biozönose
ß- Diversität: Unterschied zwischen
verschiedenen Biozönosen
γ- Diversität: Vielfalt der Strukturen
eines Lebensraumes
Artenzahlen



Global gibt es etwa 22,5 Mio. Arten
Es gibt deutlich mehr
Tier- als
Pflanzenarten
Höchste Biodiversität
in feuchten
subtropischen und
tropischen Gebirgen
Artenzahlen

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

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
Weltweite Hotspots der Biodiversität
(Megadiversitätsländer):
Kolumbien
Ecuador
Peru
Brasilien
Kongo
China
Madagaskar
Indien
Malaysia
Indonesien
Australien
Mexiko
Arealsysteme



Areal: bezeichnet das
Verbreitungsgebiet einer Art,
Gattung oder Sippe
Areale werden durch Feldarbeit
(Beobachtungen) erfasst und in
Arealkarten dargestellt.
Man unterscheidet Umriss-, Flächen-,
Punkt- oder RasterVerbreitungskarten.
Arealsysteme
Arealformen
1.
Geschlossene Areale:
zusammenhängendes
Verbreitungsgebiet,
Genfluss zwischen
allen Populationen
möglich
Geschlossenes Areal des Ahorn
Arealformen
2.
Disjunktes Areal der
Zirbelkiefer
Disjunkte Areale:
unzusammenhängend
es Verbreitungsgebiet,
es bestehen zwei oder
mehr Teilareale
Arealformen
3.
4.
Exklaven: Vom Hauptareal isolierte
Teilareale mit wesentlich geringerer
räumlicher Ausdehnung
Vorposten: eine bis wenige vom
Hauptareal isolierte Populationen
Arealmuster


Kosmopoliten (Weltbürger): Arten, die
auf der ganzen Erde verbreitet sind. z.B.
Löwenzahn, Schilf, Adlerfarn sowie Hunde
oder Menschen
Ubiquisten (Allerweltspflanzen): hohe
ökologische Toleranz. An besondere
Umweltfaktoren gebunden. z.B.
verschiedene Bakterien, Algen,
Schimmelpilze u.a.
Arealmuster
Endemiten sind Taxa, die ausschließlich in
einem bestimmten oft eng begrenzten
Gebiet vorkommen.
 Endemische Arten sind z.B. die Rotbuche
in Europa oder die Alpennelke in den
nördlichen Kalkalpen sowie Pandabären in
China.
 Der Grad des Endemismus ist ein Maßstab für

die Dauer und das Ausmaß der Isolation eines
Gebietes. Deswegen besitzen Inseln und
Hochgebirge oft besonders hohe Zahlen von
Endemiten.
Endemische Arten
Verbreitung der fossilen Ginkgo-Gewächse (gerastert)
und der rezenten Art ;Ginkgo biloba (Pfeile)

Reliktendemiten: Der Endemismus
phylogenetisch meist älterer Sippen, die sich
gegenwärtig aufgrund veränderter
Umweltbedinungen nur noch auf kleinen
Restflächen eines einst größeren
Verbreitungsareals halten können.
Endemische Arten

Neoendemiten: Der Endemismus
phylogenetisch junger Sippen, die
sich noch nicht weiter ausbreiten
können. Sie entstanden infolge
geänderter Lebensumwelt in einem
bestimmten Gebiet aus einer
Stammform.
Endemismus- mögliche Entstehung




Relikttheorie Restareale im Zuge der
Verdrängung
Ausbreitungstheorie Vorposten der
beginnenden Arealausweitung
Glazialrelikte sind Pflanzen, die nach der Eiszeit
in Mitteleuropa in kalte Gebiete wie die Mittelund Hochgebirge zurückgedrängt wurden.
Steppenrelikte (Xerothermrelikte) sind
Pflanzen, die in Mitteleuropa während der Kaltzeit
in den Periglazialgebieten siedelten und danach
an trokkene Sonderstandorte verdrängt wurden.
Endemismus
Disjunkte Areale oder Reliktendemiten, deren
ehemals größere Verbreitung z.B. durch
Umweltveränderungen dezimiert wurde, sind auch
in Mitteleuropa vertreten. Der Begriff „arktotertiäre
Reliktflora“ bezeichnet unsere heutige verarmte
Flora, die sich aus Teilen der tropischen Tertiärflora
aufbaut.
Vikarianz
…getrennte Verteilungsmuster verwandter
Taxa, die ähnliche Habitate belegen
(vikariierende Arten)
…nahe verwandte Taxa vertreten einander in
geographischen Räumen bzw. unter
bestimmten ökologischen Bedingungen,
d.h. sie bewohnen jeweils gleiche oder
ähnliche ökologische Nischen
Vikariierende Arten
Schwarzrandige Schafgarbe, Ostalpen
Moschus- Schafgarbe, Ostalpen
Pseudovikarianz
…ökologische Stellenäquivalenz
…nicht verwandte Taxa bei denen
Vikarianz zu erkennen ist