Einleitung
Predator-Prey-Beziehungen beziehen sich auf die Wechselwirkungen zwischen zwei Arten, bei denen eine Art die gejagte Nahrungsquelle für die andere ist. Der Organismus, der sich ernährt, wird Raubtier genannt und der Organismus, von dem gefüttert wird, ist die Beute.
Es gibt buchstäblich Hunderte von Beispielen für Raubtier-Beute-Beziehungen. Ein paar von ihnen sind der Löwe-Zebra, Bär-Lachs und Fuchs-Kaninchen. Eine Pflanze kann auch Beute sein. Bären ernähren sich zum Beispiel von Beeren, ein Kaninchen ernährt sich von Salat und eine Heuschrecke ernährt sich von Blättern.,
Raubtiere und Beute existieren selbst unter den einfachsten Lebensformen auf der Erde, einzelligen Organismen, die Bakterien genannt werden. Die Bakterien Bdellovibrio ernähren sich von anderen Bakterien, die biolumineszierend sind (sie produzieren internes Licht aufgrund einer chemischen Reaktion). In der Tat hat die Untersuchung der Bdellovibrio-Prädation einen großen Teil der Raubmechanik aufgedeckt und wie die Raubtier-und Beutepopulationen im Laufe der Zeit in verwandter Weise schwanken.
Raubtier – und Beutepopulationen reagieren dynamisch aufeinander., Wenn die Anzahl einer Beute wie Kaninchen explodiert, unterstützt die Fülle auf dieser Ebene der Nahrungskette eine höhere Anzahl von Raubtierpopulationen wie Füchsen. Wenn die Kaninchenpopulation aufgrund von Krankheiten oder anderen Katastrophen übermäßig ausgebeutet wird oder abnimmt, wird die Raubtierpopulation bald abnehmen. Im Laufe der Zeit, die beiden Populationen Zyklus nach oben und unten in der Zahl.
In vielen höheren Organismen kann die Beute vor der Fütterung vom Raubtier getötet werden. Zum Beispiel wird ein Gepard seine Beute verfolgen, herunterlaufen und töten (Beispiele sind Gazelle, Gnus, Springbok, Impala und Zebra)., Im Gegensatz dazu sind Fische und Robben, die die Beute einiger Haiarten sind, Beispiele für Beute, die sich noch am Leben ernährt.
Der Schlüsselaspekt einer Raubtier-Beute-Beziehung ist der direkte Effekt, den die Raubtiere auf die Anzahl ihrer Beute haben.
Historischer Hintergrund und wissenschaftliche Grundlagen
Raubtiere und Beute haben sich zusammen entwickelt, und ihre Beziehung ist uralt., Zum Beispiel haben Fossilien aus fast 400 Millionen Jahren Hinweise darauf ergeben, dass ausgestorbene Tiere, die als Hederelliden bekannt sind, die Beute einer noch unbekannten Kreatur waren, die sie tötete, indem sie Löcher durch ihre röhrenförmigen Schalen bohrten.
Als sich Arten entwickelten und blühten, nutzten andere Arten sie als Nahrung aus. Eine Art, die zu einem erfolgreichen Raubtier geworden ist und überlebt hat, hat einige oder eine Reihe von Strategien entwickelt, um die Beute zu erwerben., Der Räuber kann Geschwindigkeit verwenden; Stealth (die Fähigkeit, sich unbemerkt zu nähern, indem er ruhig und absichtlich in seinen Bewegungen ist oder sich vom Wind nähert); Tarnung; ein hoch entwickelter Geruchs -, Seh-oder Hörsinn; Toleranz gegenüber Gift, das von der Beute produziert wird; Produktion seines eigenen beutetötenden Giftes; oder eine Anatomie, die es erlaubt, die Beute zu essen oder zu verdauen. Ebenso hat die Beute Strategien, um zu vermeiden, dass sie von einem Raubtier getötet wird. Eine Beuteart kann auch die oben genannten Attribute verwenden, die für das Raubtier aufgeführt sind, um nicht gefangen und getötet zu werden.,
Die Fitness der Beutepopulation—die Anzahl der Individuen in der Population, die Chance auf Fortpflanzung und die Überlebenschance—wird von der Raubtierpopulation kontrolliert.
Die Art und Weise, wie Raubtiere ihre Beute verfolgen, töten und sich davon ernähren, kann in einem Klassifizierungsschema verwendet werden. Ein sogenanntes wahres Raubtier tötet die Beute und ernährt sich dann davon. Wahre Prädation beinhaltet normalerweise keinen Schaden für die Beute vor dem Tod. Zum Beispiel ist eine Gazelle gesund, bevor sie von einem Geparden gejagt und getötet wird., Rinder, die auf Gras grasen, gelten nicht als Raubtier-Beute-Beziehung, da nur ein Teil des Grases gefressen wird, wobei die intakten Wurzeln ein erneutes Wachstum des Grashalms ermöglichen.
Ein Raubtier und seine Beute können mikroskopisch klein sein, wie dies beim Bakterium Bdellovibrio und anderen gramnegativen Bakterien der Fall ist. Aber der Größenunterschied zwischen Raubtier und seiner Beute kann immens sein., Ein Beispiel ist der Bowhead Whale, der bis zu 20 m lang ist, dessen Überleben jedoch darauf beruht, Millionen mikroskopisch kleinen Zooplanktons durch seine Baleen (knöcherne Strukturen im Kiefer des Wals) zu belasten, die nur einige Zentimeter lang sind.
Raubtier-Beute-Beziehungen können komplexer sein als eine einfache Eins-zu-Eins-Beziehung, da eine Spezies, die unter bestimmten Umständen das Raubtier oder die Beute ist, in einer Beziehung zu verschiedenen Arten das Gegenteil sein kann., Zum Beispiel können Vögel wie der blaue Jay, die Insekten jagen, die Beute für Schlangen werden, und die räuberischen Schlangen können die Beute von Vögeln wie Falken sein. Dieses Muster wird als Hierarchie oder Nahrungskette bezeichnet. Die Hierarchie geht nicht unbegrenzt weiter und endet an der Spitze der Nahrungskette. In einigen Meeresökosystemen stehen Haie beispielsweise an der Spitze der Nahrungskette. Anders als beim Menschen sind solche sogenannten Apex-Raubtiere keiner anderen Spezies zum Opfer gefallen. Diese Beziehung gilt nur für das jeweilige Ökosystem, in dem sich der Apex Predator befindet., Wenn sie in ein anderes Ökosystem übertragen werden, könnte ein Apex-Raubtier zur Beute werden. Zum Beispiel könnte der Wolf, der in nördlichen Wäldern und in der Tundra an der Spitze der Nahrungskette steht, zur Beute von Löwen und Krokodilen werden, wenn er in einem afrikanischen Ökosystem vorhanden wäre.
Raubtier-Beute-Beziehungen beinhalten die Erkennung der Beute, die Verfolgung und Gefangennahme der Beute und die Fütterung. Anpassungen wie Tarnung können eine Beuteart besser in der Lage machen, Erkennung zu vermeiden., Indem ein Insekt oder Tier sich in den Hintergrund von Laub oder Landschaft einfügt und bewegungslos bleibt, bietet es einem Raubtier keinen visuellen Hinweis, da es seine Umgebung nachahmt. Es gibt viele Beispiele für Mimikry in Raubtier-Beute-Beziehungen. Einige Motten haben Markierungen auf ihren äußeren Flügeln, die den Augen einer Eule ähneln oder die Kreatur größer aussehen lassen. Insekten, die im Volksmund als Wanderstöcke bekannt sind, erscheinen ähnlich den Zweigen der Pflanzen, die sie bewohnen. Eine andere Insektenart, die betende Gottesanbeterin genannt wird, erscheint blattartig., Als letztes Beispiel sind die Streifen auf einem Zebra eine andere Form der Tarnung, die die Neigung der Tiere zur Herde ausnutzt. Die vertikalen Streifen führen dazu, dass sich einzelne Zebras in einer Herde aus der Ferne vermischen. Für ein Raubtier wie einen Löwen wird die riesige Form nicht als potenzielle Nahrungsquelle erkannt.
Tarnung kann auch eine Strategie sein, die von einem Raubtier verwendet wird, um eine Erkennung durch Beute zu vermeiden. Ein Beispiel ist der Eisbär, dessen weiße Farbe sich in Schnee einfügt, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass der Bär entdeckt wird, wenn er sich seiner Beute nähert., In diesem Fall kann die gleiche Strategie und Farbe von jungen Robben verwendet werden, da ihre Farbe es ihnen ermöglicht, unsichtbar zu sein, wenn sie auf der schneebedeckten Oberfläche liegen.
WORTE ZU WISSEN
ÖKOSYSTEM: Die Gemeinschaft der Individuen und die physischen Komponenten der Umwelt in einem bestimmten Bereich.
NAHRUNGSKETTE: Eine Sequenz von Organismen, von denen jeder das nächstniedrigere Element der Sequenz als Nahrungsquelle verwendet.
FOOD WEB: Ein miteinander verbundener Satz aller Nahrungsketten im selben Ökosystem.
LEBENSRAUM: Der natürliche Standort eines Organismus oder einer Population.,
SELEKTIONSDRUCK: Faktoren, die die Evolution eines Organismus beeinflussen. Ein Beispiel ist der übermäßige Einsatz von Antibiotika, der einen Selektionsdruck für die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen bei Bakterien bereitstellt.
Das Gegenteil von Tarnung kann auftreten. Eine Beute kann lebhaft gefärbt sein oder ein Muster haben, das einer anderen Art ähnlich ist, die giftig oder auf andere Weise für das Raubtier unerwünscht ist. Diese Art von Strategie, die als Aposematismus bekannt ist, soll ein potenzielles Raubtier abstoßen, basierend auf den vorherigen unerwünschten Erfahrungen des Raubtiers mit der echten schädlichen Spezies.,
Ein erfolgreicher Raubtier muss beurteilen, wann die Verfolgung einer Beute es wert ist, fortgesetzt zu werden und wann er die Jagd aufgeben muss. Dies liegt daran, dass die Verfolgung Energie erfordert. Ein Raubtier, das ohne Erfolg Beute verfolgt, wird bald erschöpft sein und in Gefahr des Hungers sein. Räuberische Arten wie Löwen sind normalerweise in den heißen Tagesstunden inaktiv, wenn sich die Beute oft auch ausruht, aber nachts aktiv werden und jagen, wenn die Bedingungen weniger energiesteuernd sind und Beute mehr verfügbar ist., In ähnlicher Weise tauchen Fledermäuse nachts auf, um sich an ihrer sonargestützten Position von Insekten zu beteiligen, die ebenfalls in die Luft aufgetaucht sind.
Wenn Raubtiere in einer Umgebung wie einem Zoo mit Nahrung versorgt werden, nehmen sie einen sitzenden Lebensstil an. Predation ist eine energieverbrauchende Aktivität, die normalerweise nur durchgeführt wird, wenn die Kreatur hungrig ist oder Nahrung für Nachkommen liefert. In Umgebungen wie einem Aquarium werden Raubtiere und Beute sogar koexistieren.
Eine Beute zu sein bedeutet nicht, dass die Kreatur völlig hilflos ist., Die Beute kann dem Raubtier durch Strategien wie Mimikry entkommen oder einfach dem Raubtier entkommen oder sich vor ihm verstecken. Einige Arten wirken koordiniert, um ein Raubtier abzuwehren. Zum Beispiel kann ein Vogelschwarm gemeinsam ein Raubtier wie einen größeren Vogel oder ein Tier wie eine Katze oder einen Hund einschalten, um das Raubtier zu vertreiben.
Diese Mobbing-Art der Abstoßung kann stark orchestriert werden., Wenn zum Beispiel ein Tier wie ein Hund angegriffen wird, wurden Spottvögel beobachtet, um ihren Angriff zu koordinieren, wobei einige Vögel nahe am Gesicht des Tieres fliegen und andere es von hinten belästigen, wenn es als Reaktion darauf lungert. Außerdem verwenden einige Vogelarten verschiedene Anrufe, von denen angenommen wird, dass sie ein spezifisches Signal für andere Vögel in der Nähe sind, um sich dem Angriff anzuschließen. Sogar Vögel einer anderen Art können auf einen solchen Anruf reagieren.
Die Fluktuation in der Anzahl einer Raubtierart und ihrer Beute, die im Laufe der Zeit auftritt, stellt ein Phänomen dar, das als Populationsdynamik bezeichnet wird., Die Dynamik kann mathematisch modelliert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Scharfer Anstieg der Anzahl der Beutetiere (ein Beispiel könnte ein Kaninchen) ist, gefolgt bald danach von einem geringeren Anstieg in der Anzahl der relevanten predator (in diesem Fall das Beispiel könnte die fox). Da die Beutepopulation aufgrund der Tötung von Raubtieren abnimmt, ist die für die Raubtiere verfügbare Nahrung geringer, und so nimmt ihre Zahl anschließend ab. Wenn der Raubtierdruck reduziert wird, kann die Anzahl der Beute wieder zunehmen und der Zyklus geht weiter., Das Ergebnis ist ein zyklischer Anstieg und Rückgang der Anzahl der Beutepopulation mit einem etwas späteren zyklischen Muster des Raubtiers.
Ein berühmtes Raubtier-Beute-Modell ist die Lotka-Volterra-Version. Die beiden Gleichungen wurden Mitte der 1920er Jahre vom italienischen Mathematiker Vito Volterra (1860-1940) formuliert, um den Rückgang eines Fischbestandes in der Adria während des Ersten Weltkriegs (1914-1918) zu erklären. Zur gleichen Zeit verwendete der amerikanische Mathematiker Alfred Lotka (1880-1949) die Gleichungen, um das Verhalten einiger chemischer Reaktionen zu erklären., Ihre Bemühungen wurden als Lotka-Volterra-Modell anerkannt, das eines der ersten Beispiele für ökologische Modellierung darstellt.
Weitere Beispiele sind das Kermack-McKendrick-Modell und das Jacob-Monod-Modell (zur Modellierung der Prädation einer Bakterienart auf einer anderen).
Auswirkungen und Probleme
Raubtier-Beute-Beziehungen sind eine wichtige treibende Kraft, um die Fitness von Raubtier und Beute zu verbessern. In Bezug auf die Evolution ist die Beziehung zwischen Raubtier und Beute weiterhin vorteilhaft, wenn beide Arten gezwungen werden, sich anzupassen, um sicherzustellen, dass sie sich ernähren, ohne eine Mahlzeit für ein anderes Raubtier zu werden., Dieser Selektionsdruck hat die Entwicklung und Beibehaltung von Merkmalen gefördert, die die einzelnen Arten umweltfreundlicher machen, und stärkt somit gemeinsam die Gemeinschaft der Kreaturen, die Teil verschiedener Ökosysteme sind.
Zum Beispiel werden Löwen, die am schnellsten sind, am erfolgreichsten ihre Beute fangen. Mit der Zeit wird die Anzahl der schnellen Löwen in der Bevölkerung zunehmen, wenn sie überleben und sich vermehren. Ebenso werden die überlegenen Attribute, die es Beutearten ermöglichen, zu überleben, an nachfolgende Generationen weitergegeben., Mit der Zeit wird auch die Fitness der Beutepopulation zunehmen. Die Raubtier-Beute-Beziehung, die auf natürliche Weise betrieben werden muss, ist vorteilhaft für die Eignung beider Arten in Bezug darauf, wie sie gegen andere Arten im selben Ökosystem antreten. Da sich jedoch jede Art verbessert, bleibt ihre Beziehung zueinander unverändert, und die Herausforderung bleibt, zu töten oder zu entkommen.,
Der Fossilienbestand der Hederelliden, der fast 400 Millionen Jahre zurückreicht, weist darauf hin, dass das Überlebensrennen zwischen Raubtier und Beute vielleicht seit Beginn der Evolution ein Treiber der Evolution war. Wenn ja, ist die Raubtier-Beute-Beziehung für das Leben auf der Erde grundlegend wichtig.
Raubtier-Beute-Beziehungen sind auch wichtig, um die biologische Vielfalt des jeweiligen Ökosystems aufrechtzuerhalten und sogar zu erhöhen und das Ökosystem stabil zu halten. Dies liegt daran, dass eine einzelne Art von der Art, die sie als Nahrung verwendet, unter Kontrolle gehalten wird., Ohne diese Populationsprüfung könnte eine Art wie ein Kaninchen in Zahlen explodieren, was die Fähigkeit des Ökosystems zerstören kann, die Bevölkerung zu unterstützen. Ein bekanntes Beispiel ist die Einführung von Kaninchen nach Australien. Eine anfängliche Population von 24 Kaninchen wurde 1788 eingeführt, um die Jagd zu ermöglichen. In Abwesenheit natürlicher Raubtiere stieg die Bevölkerung ungehindert an, und bis 1859 überstieg die Zahl Dutzende Millionen., Der ökologische Druck dieser immensen Population hat die Vegetation dezimiert, was zu Erosion geführt hat, und der übermäßige Wettbewerb um Nahrung hat zum Aussterben von Pflanzen und fast 10% der natürlichen Säugetierarten des Landes geführt.
Das Raubtier-Beute-Gleichgewicht eines Ökosystems kann durch andere Veränderungen des Ökosystems gestört werden, einschließlich klimabedingter Veränderungen wie Dürre oder menschlicher Aktivitäten, die Stadtentwicklung, Forstwirtschaft und Übernutzung von Ressourcen umfassen.,
Eine Studie der Scripps Institution of Oceanography aus dem Jahr 2007 hat beispielsweise aufgezeigt, wie die Überfischung von Haien durch Menschen die Nahrungskette in karibischen Gewässern gestört hat. Die Beraubung der Nahrungskette seines Spitzenräubers führt dazu, dass fleischfressende Fische, die ihre übliche Beute sind, an Zahl zunehmen, und sie dezimieren wiederum die Populationen anderer Fische, einschließlich Papageienfische, die sich von den Algen ernähren, die auf den Korallen in der Region wachsen. Das explosive Algenwachstum kann die Korallen ersticken.,
Die Modellierung der Populationsdynamik von Raubtieren und Beutetieren kann nützlich sein, um anzuzeigen, ob die Population einer Art die Fähigkeit eines bestimmten Ökosystems zur Unterstützung ihrer Anzahl besteuern kann. Beispielsweise basiert die Zuweisung von Lizenzen für die Jagd auf Hirsche und Elche auf einer Volkszählung und Modellierung. Es kann sein, dass die Reduzierung der Hirsch-und Elchpopulation während der jährlichen Herbstjagdsaison es den Überlebenden ermöglicht, die verfügbaren Ressourcen besser zu nutzen., Die Informationen sind auch nützlich, um die Erteilung zu vieler Lizenzen zu vermeiden, was zu einer dramatischen und schädlichen Verringerung der Tierpopulation führen könnte. Anders ausgedrückt, Informationen über die Bevölkerungsdynamik sind in Naturschutzstrategien wertvoll.
Das Wissen über Raubtier-Beute-Beziehungen kann bei der Kontrolle der Anzahl eines Schädlings oder einer Krankheit ausgenutzt werden. Zum Beispiel ist eine Strategie, die in Afrika erforscht wird, um die Ausbreitung von Malaria zu kontrollieren, die Freisetzung von weiblichen Mücken, die nicht in der Lage sind zu züchten., In diesem Fall stellt die Mücke, die das für Malaria verantwortliche Bakterium zwischen Tieren und Menschen oder von Mensch zu Mensch übertragen kann, wenn sie eine Blutmahlzeit einnimmt, das Raubtier dar und die Quelle des Blutes ist die Beute. Durch die Umgehung der Produktion einer neuen Mückengeneration sinkt die Population und es bleiben nicht genügend Mücken übrig, um die Krankheit weit zu verbreiten.,
Siehe auch kommerzielle Fischerei; Ökosystemvielfalt; Gefährdete Arten; Aussterben und Aussterben; Verlust des Lebensraums; Veränderung des Lebensraums; Auswirkungen auf den Menschen; Stiller Frühling; Wiedereinführungsprogramme für Arten
BIBLIOGRAPHIE
Bücher
Bolen, Eric und William Robinson. Wildlife Ökologie und Management. New York: Benjamin Cummings, 2008.