Biologie Räuber Beute?

3 Antworten

Aufgabe 1: Beschreibe und vergleiche die Populationsschwankungen von Schneeschuhhase und Kanadaluchs!

Beschreibe dazu einfach das, was du siehst - die Verläufe der Kurven, ihre Periodendauer (Dauer eines Zyklus) und ihre Amplitude und vergleiche die Populationsentwicklung von Kanadaluchsen und Schneeschuhhasen miteinander: gibt's Gemeinsamkeiten oder Unterschiede, z. B. Phasenverschiebungen oder in der Auslenkung der Amplitude? Es könnte hilfreich sein, du schaust dir in deinem Lehrbuch an, was du zu den Lotka-Volterra-Regeln findest. Du findest hier auch ein Video dazu.

Aufgabe 2: Erkläre die Schwankung der Luchspopulation!

Die Population der Luchse wird von unten nach oben (bottom up) kontrolliert, d.h. sie ist abhängig von der Populationsgröße der niedrigeren Trophieebene, also der Beutepopulation. Ein Luchs muss eine Mindestmenge an Hasen erbeuten, um überleben zu können. Findet er nicht genug Nahrung, verhungert er. Nun überlege einmal, was mit der Luchspopulation passiert, wenn die Hasenpopulation größer wird. Überlege dann, was mit der Luchspopulation passiert, wenn die Hasenpopulation zusammenbricht.

Aufgabe 3: Nimm Stellung zur Aussage: "Die Luchspopulation kontrolliert die Schneeschuhhasenpopulation!" Begründe die Antwort!

Hier geht es darum zu beurteilen, ob die Hasenpopulation bottom up durch die Menge und Qualität der vorhandenen Pflanzennahrung, von oben nach unten (top down) durch die Luchse oder sowohl bottom up als auch top down kontrolliert wird. Diese Frage ist nicht leicht zu beantworten, weil zyklische Räuber-Beute-Beziehungen immer noch nicht ganz verstanden sind. Das Lotka-Volterra-Modell geht davon aus, dass die Population von Räuber- und Beuteart sich wechselseitig beeinflussen und nur von den jeweiligen Populationsgrößen abhängig sind. So einfach ist es mit Sicherheit nicht. In Studien hat sich gezeigt, dass das Lotka-Volterra-Modell die Entstehung zyklischer Räuber-Beute-Systeme nicht allein erklären kann.

Wir wissen heute, dass die Hasenpopulation sowohl bottom up als auch top down kontrolliert wird, während die Luchspopulation (siehe Aufgabe 2) allein bottom up kontrolliert wird (Stenseth et al. 1997). Die Amplitude (also die in einem Zyklus maximale Populationsgröße) der Hasen ist abhängig von der Populationsgröße der Luchse zu Beginn des Zyklus, wird also top down begrenzt, während die Periodenlänge von inneren (intrinsischen) Veränderungen der Hasenpopulation selbst abhängt (Ginzburg & Krebs 2015). Die Auswirkung der Luchse auf die Amplitude kannst du z. B. erkennen, wenn du dir einmal den Zyklus zwischen 1860 und 1870 anschaust: zu Beginn war die Population der Luchse besonders niedrig, die Population der Hasen wuchs in disem Zyklus sehr stark an. Im Zyklus 1890/1900 war die Population der Luchse zu Beginn hingegen recht hoch, entsprechend stieg die Population der Hasen in diesem Jahrzehnt nicht so stark an.

Wie schon gesagt ist die Zyklusdauer von inneren Veränderungen der Hasenpopulation selbst abhängig. In Feldexperimenten wurden hier maßgeblich zwei demographische Veränderungen festgestellt, die zur zyklischen Entwicklung der Population führten: erstens eine schwankende Überlebensrate der Hasen und zweitens eine schwankende Fortpflanzungsrate der Weibchen, die um bis zum 3-Fachen variierte (Suter 2017). Die Überlebensrate der Hasen war abhängig von der Prädation durch die Luchse: während die Überlebensrate auf Kontrollflächen mit zunehmendem Prädationsdruck sank und mit abnehmendem Prädationsdruck wieder stieg, blieb in Gebieten, in denen durch Zäune die Luchse ausgeschlossen wurde, die Überlebensrate konstant hoch, während die experimentelle Zugabe von Nahrung die Überlebensrate nicht beeinflusste (Krebs et al. 2001). Die Reproduktionsrate der Weibchen hingegen ist von der Nahrungsversorgung abhängig, in Experimenten konnte sie in der Phase des Populationsrückgangs durch Futterzugabe um das Doppelte gesteigert werden (Krebs et al. 2001, Boutin et al. 2002). Wenn du dir die Verläufe der Kurven einmal genau ansiehst, dann siehst du, dass die Hasenpopulation mit Erreichen des Tiefpunkts sich erst nur verzögert erholt und erst nach einer kurzen "Anlaufphase" eine deutliche Bestandserholung einsetzt. Du siehst das z. B. daran, dass nach dem Bestandseinbruch 1867 die Population erst nur langsam wuchs und erst ab etwa 1871 die Hasenpopulation wieder sprunghaft anstieg. Hoher Stress durch die Prädation der Luchse und schlechtes Futterangebot und sogar die Zunahme von Giftstoffen in den Futterpflanzen infolge der Beweidung durch die Hasen zusammen wirken sich hier negativ auf die Verfassung der Hasen und somit auch auf deren Fortpflanzungsrate aus, was erklärt, weshalb die Hasenpopulation sich zunächst nur langsam erholt, obwohl zu dem Zeitpunkt die Luchspopulation schon ihr Minimum erreicht hat (Krebs 2011, Sheriff et al. 2011, DeAngelis 2015). Die Luchse beeinflussen also die Population der Hasen nicht nur durch die Prädation selbst, sondern auch durch nicht letale Effekte, indem ihre Anwesenheit Stress auslöst, der sich wiederum negativ auf die Kondition auswirkt (Sheriff et al. 2009).

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologiestudium, Universität Leipzig

Wenn der Luchs den Hasen kontrollieren würde, müssten die Hasen nach und nicht vor den Maxima beim Luchs zusammenbrechen...

...so folgt der Luchs sowohl im auf als auch im ab dem Hasen...

Die Luchse kontrollieren nicht die Population der Hasen sondern umgekehrt. Die Anzahl der Hasen bestimmt, wie viele Luchse es gibt.