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In einem kleinen Garten wechselwirken Gras, Insekten, Vögel, Pilze und Bakterien mit Boden, Wasser, Licht und anderen Organismen. Alle diese lebenden und unbelebten Bestandteile bilden ein Ökosystem.
Lebewesen lassen sich nach ihrer Rolle im Ökosystem einordnen. Produzenten stellen organisches Material her, etwa Pflanzen durch Fotosynthese. Konsumenten ernähren sich von anderen Organismen. Zersetzer bauen Überreste ab und führen ihre Bestandteile in die Umwelt zurück.
In viele Ökosysteme gelangt Energie als Sonnenlicht. Am Ende wird sie als Wärme an die Umgebung abgegeben. Chemische Elemente zirkulieren dagegen zwischen Organismen, Luft, Wasser und Boden.
In einem Garten bauen Produzenten organisches Material auf, Konsumenten nehmen Nahrung von anderen Organismen auf und Zersetzer führen Stoffe in die Umwelt zurück.
Verfolge zwei Wege durch das Ökosystem. Folge der Energie von einer Nahrungsquelle zu ihren Konsumenten. Folge anschließend den Stoffen, die Zersetzer in die Umwelt zurückführen und die Organismen erneut aufnehmen können.
Die Pfeile einer Nahrungskette folgen der Übertragung von Energie. Beginne bei dem Organismus, der Nahrung erzeugt oder bereitstellt, und verfolge dann den Organismus, der diese Nahrung aufnimmt. Die Bewegungsrichtung eines Tieres wird damit nicht dargestellt.
Pflanzen nutzen Licht bei der Fotosynthese, um organische Verbindungen aufzubauen. In diesen Verbindungen wird chemische Energie gespeichert. Konsumenten erhalten einen Teil dieser Energie, indem sie Pflanzen oder andere Organismen fressen.
Ein Pfeil in der Nahrungskette zeigt, in welche Richtung Nahrung und Energie weitergegeben werden. Frisst eine Heuschrecke Gras und anschließend ein Vogel die Heuschrecke, zeigen die Pfeile vom Gras zur Heuschrecke und von dort zum Vogel. Lies die Pfeile als Antwort auf die Frage: „Von wem gelangt Energie zu wem?“
Nur ein Teil der chemischen Energie einer trophischen Ebene wird zu neuer Biomasse, die der nächsten Ebene zur Verfügung steht. Organismen nutzen einen großen Teil für ihren Stoffwechsel und geben dabei Wärme ab. Nicht gefressenes Gewebe und Ausscheidungen gelangen zu den Zersetzern. Deshalb steht auf jeder folgenden trophischen Ebene weniger Energie zur Verfügung.
Darum wird eine Energiepyramide nach oben hin immer schmaler. Ihre Breite steht für die verfügbare Energie und misst weder die Bedeutung noch die Anzahl der Organismen. Zahlenpyramiden können andere Formen haben.
| Was wird verfolgt? | Richtung | So liest du das Beispiel |
|---|---|---|
| Energie | Fließt vom Produzenten zu den Konsumenten und verlässt das System schließlich als Wärme | Gras liefert einer Heuschrecke Energie, ein Teil davon gelangt anschließend zu einem Vogel |
| Stoffe | Zirkulieren durch biologische, physikalische und chemische Prozesse zwischen Organismen, Luft, Wasser und Boden | Falllaub wird abgebaut, sodass mineralische Nährstoffe für Pflanzen wieder verfügbar werden können |
| Ökologische Nische | Beschreibt die Bedingungen und Ressourcen, die ein Organismus zum Leben braucht, sowie seine Beziehungen zu anderen Organismen | Bestäuber, Räuber und Zersetzer können denselben Lebensraum teilen, aber verschiedene Nischen besetzen |
Stoffe verhalten sich anders als Energie. Die Elemente, aus denen Körper aufgebaut sind, wechseln zwischen Organismen und unbelebten Speichern wie Luft, Wasser und Boden. Durch Zersetzung gelangen Elemente aus organischen Resten zurück in diese biogeochemischen Kreisläufe.
Energie fließt, Stoffe zirkulieren. Wenn Blätter fallen, Tiere sterben oder Nahrungsreste zurückbleiben, bauen Bakterien und Pilze dieses Material ab. Die Abbauprodukte gelangen als Nährstoffe in den Boden oder ins Wasser zurück.
Ohne Zersetzer würden sich Überreste ansammeln, und die von Produzenten benötigten Elemente blieben im organischen Material gebunden. Zersetzer wandeln diese Reste in Stoffformen um, die andere Organismen wieder nutzen können.
Eine ökologische Nische umfasst die Umweltbedingungen, die ein Organismus verträgt, die Ressourcen, die er nutzt, und seine Wechselwirkungen mit anderen Organismen. Der Lebensraum ist der Ort, an dem ein Organismus lebt. Seine Nische beschreibt, wie er dort lebt. Zwei Arten können denselben Lebensraum teilen und trotzdem unterschiedliche Nischen besetzen.
Bestäubende Insekten, kleine Räuber, Pflanzen und Bodenpilze können zum Beispiel im selben Garten vorkommen. Sie nutzen unterschiedliche Ressourcen und stehen mit unterschiedlichen Organismen in Beziehung. Der Vergleich ihrer Nischen erklärt, warum der Verlust einer Art auch andere Beziehungen stören kann.
Viele Pflanzen sind auf Bestäuber angewiesen. Sinkt ihre Zahl, können sich Pflanzen schlechter fortpflanzen und die Lebensmittelversorgung kann unsicherer werden.
Körperreste, Ausscheidungen und tote Organismen gelangen zu den Zersetzern. Stoffe bewegen sich außerdem auf anderen Wegen durch Luft, Wasser, Boden und Lebewesen. Ein Ökosystem lässt sich deshalb nicht als einfache gerade Linie verstehen. Es ist ein Netzwerk, in dem Energie fließt und schließlich als Wärme abgegeben wird, während Stoffe weiter zirkulieren.
Verschwindet ein Organismus, können Nahrungsquellen, Fressfeinde, Zersetzer und Lebensräume anderer Arten betroffen sein. Ein Ökosystem besteht aus diesen verbundenen Organismen und ihrer physikalischen Umwelt.
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