Ökologie: Vom Haushalt der Natur

Womit beschäftigt sich die Ökologie?

Die Ökologie als Wissenschaft ist ein anerkanntes Teilgebiet der Biologie und befasst sich, ganz allgemein gesagt, mit den vielfältigen Beziehungen zwischen Lebewesen und Umwelt – wobei diese Umwelt zu einem großen Teil aus wieder anderen Lebewesen besteht. Oft spricht man auch von der Lehre vom Haushalt der Natur, was zugleich die Wortwahl erklärt: Das griechische Wort »oikos« bedeutet Haus, Haushalt. Dass dieser Haushalt durch die Aktivitäten des Menschen immer mehr aus dem Gleichgewicht gerät, hat den Begriff Ökologie in den Bereich des Politischen wandern lassen. Doch faszinierende Wechselbeziehungen und komplexe Lebensgemeinschaften gab es schon im Altertum, in der Steinzeit, im Zeitalter der Dinosaurier und sogar im Urozean, wo einst das Leben entstand.

Was sind die wichtigsten Umweltfaktoren?

Licht, Wärme und Wasser sind die einflussreichsten physikalischen Faktoren, Nahrungskonkurrenten, Raubtiere, Krankheitserreger und Sexualpartner die entscheidenden Einflussgrößen der belebten Umwelt.

Licht ist die Grundlage der Fotosynthese, aus der alle pflanzlichen und damit auch alle tierischen Nährstoffe hervorgehen. Darüber hinaus ermöglicht es den Tieren, sich mithilfe ihrer Augen zurechtzufinden. Von der Außentemperatur hängen viele pflanzliche Vorgänge ab, so die Bildung von Blütenknospen, die Fruchtreife und der herbstliche Blätterfall. Wechselwarme Tiere, also alle außer Säugern und Vögeln, können ihren Stoffwechsel nur bei hinreichend hohen Außentemperaturen aufrechterhalten. Zu große Hitze oder Kälte schädigen jeden Organismus. Wasser wiederum ist für jedes Lebewesen lebensnotwendig: Der größte Teil der Körpermasse jedes Tieres und jeder Pflanze besteht aus Wasser.

Dass Fressfeinde und Nahrungskonkurrenten das Leben von Tier und Pflanze unmittelbar beeinflussen, leuchtet sofort ein. Doch auch Parasiten, bakterielle Keime und Viren können ganze Bestände bedrohen. Und schließlich spielt die Suche nach Sexualpartnern und nach möglichst effektiver Weitergabe der eigenen Gene eine so große Rolle für jedes Individuum, dass dafür der Fachbegriff »sexuelle Evolution« geprägt wurde. Folge sind z. B. der Gesang der Vögel, die bezaubernden Blüten der Orchideen und auch beim Menschen so manche Eigenart von Frau und Mann.

Wie dienen Räuber-Beute-Beziehungen der Natur?

Zwischen Fleischfressern und den von ihnen bejagten Arten herrscht – ebenso wie zwischen Pflanzenfressern und ihren Futterpflanzen – eine wechselvolle Beziehung mit gegenseitigen Abhängigkeiten. Frisst etwa ein Fuchs zu viele Hasen, so haben diese nicht genug Nachkommen, um die kommende Fuchsgeneration zu ernähren. Auch beugt die Tatsache, dass durch Krankheiten geschwächte Tiere von Füchsen bevorzugt erbeutet werden, der Ausbreitung von Krankheiten in der Hasenpopulation vor. Noch komplexer wird die Angelegenheit, wenn man bedenkt, dass die meisten Räuber mehr als nur eine Beuteart haben. Zugleich ist der Fressfeind eines Pflanzenfressers gewissermaßen der Beschützer von dessen Futterpflanze. Obwohl die Abhängigkeiten im sog. Nahrungsnetz eines Lebensraums fast beliebig kompliziert werden können, ist es gelungen, mit einfachen ökologisch-mathematischen Modellen das Auf und Ab der Populationen von Räuber und Beute in isolierten Lebensräumen erstaunlich gut nachzuvollziehen.

Warum gibt es im Naturhaushalt keinen Abfall?

Weil in einem Ökosystem (fast) perfektes Recycling herrscht. Die Reste jeder Mahlzeit, alle abgestorbene Biomasse dienen irgendeinem Organismus als Nahrung. Das Einzige, was dem Kreislauf von Synthese und Abbau entgeht, ist Materie, die in der Tiefsee (selten auch in Ablagerungen auf dem Festland) versinkt und sich zu sog. Sedimenten verfestigt. Bekanntes Beispiel hierfür sind Fossilien, die von Lebensformen früherer Erdzeitalter künden. Doch diese stellen im Vergleich zur Biomasse der Lebewesen der vergangenen Jahrmilliarde einen winzigen Bruchteil dar.

Tatsächlich sind Stoffkreisläufe das grundlegende Merkmal zur Beschreibung von Ökosystemen. Man unterscheidet dabei Produzenten (grüne Pflanzen), Konsumenten (Pflanzen-, Fleisch- und Allesfresser) und Destruenten (Zersetzer), deren »Abfall« als Nährstoff für die Produzenten dient. Konkret etwa bilden Gräser große Mengen an Grünfutter, das von Kühen gefressen wird. Deren Ausscheidungen, der »Dung«, dienen als Dünger für die Gräser. Wird die Kuh gefressen, so nimmt der Kreislauf den Umweg über die Verdauungsorgane des Fleischfressers, das Resultat ist dasselbe.

Was ist eine Symbiose?

Unter Symbiose versteht man eine oft sehr enge Gemeinschaft zwischen unterschiedlichen Arten zu beiderseitigem Vorteil. Die Partner können dabei sehr verschieden sein, etwa Kuh und Einzeller, wobei Letztere davon leben, im Darm der Kuh bei der Zelluloseverdauung zu helfen, oder die giftigen, festsitzenden Seeanemonen, in deren Fangarmen Clownfische ihr Zuhause finden.

Besonders faszinierende Symbiosen mit mehr als zwei Partnern findet man bei Ameisen. So gibt es eine Ameisenart, die für ihre Ernährung in ihrem Bau Pilze auf selbst zusammengetragenem Kompost züchtet. Die Brust der Arbeiterinnen ist mit Bakterien bewachsen, die ein Gift absondern, mit dessen Hilfe die Ameisen Parasiten bekämpfen, die andernfalls die Pilzkultur zerstören würden.