6 Unterschiede zwischen ökologischer Nische und Habitat

Unterschiede zwischen Habitat und ökologischer Nische

Die ökologische Nische ist die Stellung oder der Beruf, welche die biologische Art im Ökosystem ausfüllt. Damit die Spezies diese Stellung ausfüllen bzw. bilden kann, müssen diverse Umweltfaktoren – wie z.B. Licht, Wasser oder Salz – vorhanden sein. Der Ort bzw. die Adresse, wo sich die ökologische Nische einer Art bildet – ist das Habitat. Aus diesem Zusammenhang ergeben sich wechselseitige Konsequenzen.

ökologischer Nischenraum vs. Lebensort der Spezies

Die Nische wird auch als ökologische Rolle einer Art bezeichnet. Diese ist abhängig von abiotischen und biotischen Umweltfaktoren, welche je nach Spezies unterschiedlich ausfallen dürfen. Denn für jeden Umweltfaktor existieren artspezifische Mindest- und Höchstwerte, sowie Toleranzbereiche. Ein Eisbär hat bezüglich des Umweltfaktors Temperatur ganz andere Toleranzwerte als ein Kamel.

Der artspezifische Wohlfühlbereich eines Umweltfaktors wird als ökologisches Optimum bezeichnet. Eisbär und Kamel unterscheiden sich in diesem Bereich äußerst deutlich, weshalb beide in unterschiedlichen Temperaturnischen leben können. Genauso wie die Temperatur, wirken sich auch andere Umweltfaktoren – je nach Spezies – anders aus. Bestimmte Umweltfaktoren können nur in einem gewissen Höchstmaß ertragen werden, andere Faktoren müssen in einem Mindestmaß in der Umwelt vorkommen, damit die Spezies dort existieren kann.

Der englische Ökologe G. E. Hutchinson stellte das Konzept einer Hypervolumen-Nische auf. Es handelt sich dabei um einen mehrdimensionalen Raum, welcher durch mehrere Faktoren beschrieben wird. So kann man für jede Organismenart ein mehrdimensionales Koordinatensystem anlegen, in dem man für jeden relevanten Umweltfaktor den jeweiligen Mindestwert – welcher vorhanden sein muss und den jeweiligen Höchstwert, der nicht überschritten werden darf – abträgt.

Zwischen Höchst- und Mindestwert liegt der Toleranzbereich des Umweltfaktors, welcher von der Spezies ertragbar ist. In der zweiten und dritten Dimension werden dann weitere Umweltfaktoren eingetragen. Schnittmengen ergeben den Nischenraum dieses Modells.

Dieses Modell kann natürlich nur unter Laborbedingungen entstehen. Allerdings macht dies deutlich, welche Anforderungen eine Spezies an seine Umwelt stellt. Demzufolge kann das Habitat auch als Schnittmenge zwischen den Umweltfaktoren des Modells verstanden werden.

Habitatanforderungen führen zur ökologische Nischenbildung

Damit eine Organismenart in ein Habitat einzieht oder umzieht, müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein. Die herrschenden Umweltbedingungen des Gebietes müssen mit den artspezifischen Toleranzbereichen der Umweltfaktoren übereinstimmen, da ansonsten der Organismus dort nicht überleben kann.

Man könnte vermuten, dass die Lebewesen sich ihr Habitat selbst aussuchen oder wohlmöglich selbst verändern. Aber die Evolutionstheorie lehrt etwas anderes. Denn nicht die Welt veränderte sich aufgrund der Lebewesen, sondern die Arten passten sich den Umweltbedingungen an, bildeten neue Fähigkeiten aus, um mit Umweltfaktoren außerhalb ihres Toleranzbereiches umgehen zu können. Man nennt dies stammesgeschichtliche Adaptation.

Im Laufe der Artentstehung kam es immer wieder zu Anpassungen, da sich die Umweltbedingungen ebenfalls permanent änderten. So krochen die Wale – aufgrund einer zu starken Konkurrenz – wieder zurück in den Ozean, obwohl deren Vorfahren bereits vier Beine ausgebildet hatten und das Landleben genossen. Die nächsten Verwandten der Wale, die Flusspferde, blieben am Land zurück und stellten sich den Herausforderungen des Landlebens.

Jede heute lebende Organismenart stellt das derzeitige Ende ihrer Evolutionslinie bzw. Evolutionsgeschichte dar. Über Jahrmillionen mussten die Lebewesen auf Veränderungen im Habitat reagieren, neue Lebensräume erschließen oder mit bestehenden Umweltfaktoren klarkommen. Jede neue Herausforderung bewirkte entweder das Aussterben einer Spezies oder deren Veränderung.

Das Habitat, also der Lebensraum einer Art, wurde durch Umweltbedingungen erzeugt. Die ökologische Nische bzw. ökologische Rolle, welche ein Organismenart bildet, ist die Art und Weise – wie sie mit Hilfe von evolutionär erworbenen Adaptationen im Habitat überleben kann.

Konkurrenzdruck im Habitat führt zur ökologischen Nischenausweichung

Da der Nischenraum, also das Modell bei dem alle Umweltfaktoren einfließen, kaum erstellt werden kann – begnügt man sich in der Ökologie meistens nur mit zwei oder drei Dimensionen. Oftmals ist es die Nahrung, der Fressfeind und die Konkurrenzsituation, um zu erklären – wie ökologische Nischen entstehen.

Im Tierreich deckt die Betrachtung der Konkurrenzsituation bereits sämtliche Umweltfaktoren, wie Nistplatz, Territorium, Laichplatz usw. ab. Um diese Sachverhalte wird gekämpft, wodurch ein Druck auf die jeweilige Art entsteht. So kann bspw. das Territorium eines Wolfsrudels sich mit dem Territorium eines Braunbären überschneiden. Da beide in Nordamerika, Europa und Asien heimisch sind – kommt es zum Konflikt, da beide als Raubtierarten bevorzugt Fleisch fressen.

Braunbär und Wölfe bilden demnach die gleiche Nahrungsnische im gleichen Habitat. Durch diese Nischenkonkurrenz entsteht dann eine Drucksituation für beide Tierarten. Langfristig können nicht zwei Spezies die gleiche Nische bilden, da irgendwann für eine Art ein Vorteil entstehen muss, welchen diese ausnutzt – um die andere Art zu verdrängen.

Dieser Vorteil ist evolutionär bedingt. Denn bei jeder Fortpflanzung werden zwar die Erbinformationen von der Elterngeneration auf die Nachkommen weitergegeben, jedoch kommt es zu kleineren Veränderungen in den Genen. Diese Mutationen werden meistens nicht bemerkt, in Drucksituationen allerdings schon. Denn dann wird das vorteilhafte Merkmal offensichtlich, welches ohne den Konkurrenten zwar schon dagewesen sein könnte, aber eine untergeordnete Rolle spielen würde.

Der Vorteil bewirkt zwangsläufig, dass Tiere mit diesen Merkmalen sich besser anpassen können, einen besseren Zugang zu Ressourcen erhalten, dadurch ihre Attraktivität erhöhen und so mehr Sexualpartner finden. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit sich fortzupflanzen, wodurch die Lebewesen mit einem Vorteil sich auch mehr vermehren.

Mehr Nachkommen bedeutet, dass eine höhere Wahrscheinlichkeit existiert, dass der Vorteil an die Jungtiere weitergegeben wird, welche diese Eigenschaft ebenfalls vererben könnten. Durch die Adaptation des Vorteils entsteht eine Dominanz gegenüber dem Konkurrenten, wodurch dieser aus der ökologischen Nische herausgedrängt wird.

Das Konkurrenzausschlussprinzip, wie es Ökologen nennen, bewirkt – dass tatsächlich eine Nahrungsnische ohne Konkurrenz entsteht, welche entweder vom Braunbären oder vom Wolf gebildet wird.

Aber Mutationen bzw. Änderungen in den Genen finden permanent, zufällig und völlig planlos statt. Und so kann eines der beiden Raubtiere auch ein Merkmal ausbilden, bei dem er die ökologische Nische einfach wechselt. Damit meine ich nicht, dass das Nahrungsangebot gewechselt wird, sondern die Tageszeit – in welcher nach Nahrung gesucht wird oder das Gebiss mit der die Nahrung verarbeitet wird. Dadurch kann eine Tierart die Nahrungsnische des tagaktiven Räubers bilden, während der andere nachtaktiv jagt. Die eine Raubtierart bleibt ein Fleischfresser, die zweite wird zum Allesfresser, welcher mit Mahlzähnen auch pflanzliche Nahrung vertilgt.

Auch ein Ausweichen auf Fisch anstelle von Fleisch ist möglich. Die Evolution bewirkt durch die Mutationen der Gene, dass sehr viele Möglichkeiten entstehen. Wirklich genutzt werden diese allerdings erst, sobald die Drucksituationen dies nötig machen. Zwar kann ein Individuum dieser Art diesen Vorteil bereits gehabt haben, aber die Spezies hatte diesen nicht adaptiert. Erst durch den Konkurrenzdruck stellt sich diese Veränderung als echter Vorteil heraus und wird von Sexualpartnern erkannt. Durch die Selektion des Fortpflanzungspartner, anschließender Vermehrung und der damit zusammenhängenden Vererbung kann sich – über eine sehr lange Zeit hinweg – das neue Merkmal in der ganzen Art durchsetzen und diese verändern.

Und so hat die Evolution bewirkt, dass durch die Begrenzung des Habitats – sich zwei Nahrungsnischen an Prädatoren herausbilden konnten. Wölfe sind Hetzjäger, jagen im Rudel und erlegen Beutetiere bis zur Größe von Elchen und Bisons. Sie jagen tagsüber, sind aber auch nachtaktiv tätig. Denn Wölfe können ihre Jagdzeit anpassen, umgehen die Konkurrenz mit Menschen oder Bären bzw. richten ihre Aktivitäten an den Beutetieren aus. Wölfe sind nicht zwingend auf Huftiere der Megafauna spezialisiert, sondern ernähren sich auch von Pflanzen und kleineren Wirbeltieren. Die Hauptnahrung sind allerdings große Huftiere, um das ganze Wolfsrudel versorgen zu können.

Braunbären gelten als Allesfresser, welche das gleiche Nahrungsspektrum bedienen wie Wölfe. Allerdings sind ihre Beutetiere in der Regel kleiner. Sie sind Einzelgänger und müssen deshalb kein Rudel versorgen. Deshalb zählen Bisons, Elche, Rentiere und Wapitis eher selten zu den Beutetiere der Braunbären. Stattdessen jagen Braunbären meistens Hasen und Kaninchen, fressen Fische, Insekten, Beeren, Honig und Würmer. Außerdem sind Braunbären i.d.R. dämmerungs- und nachtaktiv.

Selbst Grizzlybären und Kodiakbären, die beiden größten Unterarten des Braunbären, jagen nur gelegentlich mittelgroße Hirscharten oder verzichten gänzlich auf Huftiere als Nahrungsquelle. Somit konnten Wölfe die ökologische Nische der Spitzenprädatoren auf der Nordhalbkugel bilden. Braunbären sind Nutznießer der Wölfe, welche die Überreste der zurückgelassenen Kadaver fressen. Als nachtaktiver Aasfresser und Fischfresser bildet der Braunbär eine eigene Nahrungsnische, um der Konkurrenz mit dem Wolf zu entgehen.

Im Winter, wenn Wurzeln von einer Schneedecke bedeckt sind und Beeren nicht ausgetrieben werden, schwindet das Nahrungsangebot des Braunbären. Auch Fische, welche Braunbären im Sommer in der Barbenregion oder Äschenregion eines Flusses jagen, kommen – aufgrund der Kälte – deutlich seltener vor.

Alle Jäger deren Nahrungsspektrum aus Früchten, Nüssen oder wechselwarmen Tieren besteht – haben im Winter einen deutlichen Nachteil. Nun müssten Bären die größeren Huftiere jagen und so in die ökologische Nahrungsnische des Wolfes eindringen. Aber die Anatomie und Physiologie des Bären lässt ausdauernde Hetzjagden nicht zu. Und als Lauerjäger wären Braunbären ebenfalls ungeeignet. Als Einzelgänger können Bären auch keine koordinierten Jagdstrategien entwickeln, wie es Wölfe im Rudel tun.

Deshalb bleibt dem Braunbären im Winter nichts anderes übrig, als seinen Stoffwechsel herunterzufahren, auf Sparkurs zu gehen und sich dem geringen Nahrungsangebot anzupassen. Kurzum Braunbären halten, aufgrund des spärlichen Nahrungsangebots, eine Winterruhe und treten nicht in Nischenkonkurrenz zum Wolf.

Diese Konkurrenzsituation unter den Lebewesen findet nicht nur im Tierreich, sondern auch bei Pflanzen statt. Diese konkurrieren um Nährstoffe und Kohlendioxid als abbaubare Ressource und um Licht und Wasser als beständigen Umweltfaktor. Und auch im Reich der Pflanzen sorgt der Konkurrenzkampf in einem Habitat dafür, dass die Pflanzenarten sich evolutionär anpassen, ihre Lebensweisen ändern und neue ökologische Nischen bilden.

Das Ausweichen auf andere Nischen bezeichnet man in der Ökologie als Einnischung.

Habitatisolation führt zur Bildung neuer ökologischer Nischen

Die geografische Isolation ist – genauso wie die Mutation – ein Evolutionsfaktor. Durch Erdrutsche, Vulkanismus oder Flutkatastrophen – welche in der Erdgeschichte häufig passierten – kam es immer wieder vor, dass Populationen verschiedenster Organismen getrennt wurden.

Die räumliche Trennung eines Habitats wird als Lebensraumzerschneidung oder Habitatfragmentierung bezeichnet. Durch diese Trennung werden Artgenossen räumlich getrennt und es beginnt eine separate Artentwicklung je nach Gebiet. In der Evolutionsgeschichte kam es zu Erdbeben und ähnlichen Katastrophen, wodurch die Arten sich aufgrund der Isolation unterschiedlich anpassen und entwickeln mussten.

Charles Darwin, der Begründer des Darwinismus – welche als die wissenschaftlich akzeptierte Evolutionstheorie anerkannt wird – machte eine Forschungsreise nach Südamerika. Dort stieß er auf eine Nandu-Population, deren Tiere in ihrer Körpergröße viel kleiner waren als die Nandus, welche Darwin bisher sah. Der Naturforscher schloss daraus, dass durch ein Erdbeben die ursprüngliche Nandu-Population getrennt wurde.

Durch Isolation entstand eine neue Nanduart. Der Große Nandu (Rhea americana) als Urform blieb im eigentlichen Gebiet und der Kleine Nandu (Rhea pennata), welcher auch als Darwin-Nandu bezeichnet wird, entwickelte sich durch Habitatisolation zu einer anderen Art.

Denn die Isolation bewirkte, dass die Nandu-Population sich ans neue Habitat anpassten – wodurch es zur evolutionären Adaptation kam.

Heute kommen beide Nanduarten im selben Lebensraum vor, bevorzugen aber unterschiedliche Habitate. So kann der Darwin-Nandu auch in Strauch- und Buschlandschaften vorkommen, welche die Großen Nandus meiden. Auch in den Hochlanden der Anden bis 4500 m kommen Darwin-Nandus vor, welche vom Ursprungsnandu gemieden wird. Diese bilden demnach eine eigene Territorialnische und unterscheiden sich so von den größeren Vertretern, mit denen sie in diesen Gebieten nicht in Konkurrenz stehen müssen.

Kenntnisse zu ökologischen Nischen sind Grundlage der Habitatmodellierung

Durch die ökologische Modellierung können die Erkenntnisse, welche man über die herrschenden Umweltfaktoren eines Habitats gesammelt hat mit den Anforderungen einer ökologischen Nische abgeglichen werden. Dadurch können Modelle und Simulationen entworfen werden, welche verraten sollen, ob bestimmte Arten in bestimmten Lebensräumen überleben.

Außerdem lassen diese Modelle einige Prognosen über die zukünftige Entwicklung der Habitate zu. Dadurch können Szenarien entworfen werden, die die Belastbarkeit von ökologischen Nischen vorrausahnen sollen.

Sogenannte Habitatmodelle sollen außerdem herausfinden, welche Biotope als Habitat geeignet sein könnten und welche Habitatansprüche erfüllt sein müssten. Die Nischenmodelle sollen vorausahnen, wie sich die Bestände einer Organismenart verändern werden, welche Migrationswege die Art wahrscheinlich unternehmen wird und wie sich Klimawandel und Erderwärmung auswirken könnten.

Nischenspezialisten vs. Habitatspezifizität

Jede Organismenart bildet verschiedene ökologische Nischen, um der Konkurrenz mit anderen Arten zu entgehen. Die Theorie des Konkurrenzauschlusses würde dazu führen, dass in jeder Nische nur eine Art bestehen könnte. Demnach müsste sich eine Artensterben auf der Erde einstellen, da permanent eine Spezies aussterben würde bzw. vom Aussterben bedroht wäre. Dies ist aber nicht so. Denn es gibt keine Superlebewesen oder Superarten, welche alle ihre Nischen – wie z.B. Nahrungsnische, Nistnische, Lichtnische usw. – dominieren. Stattdessen ist jede Art in einer Nische besonders gut, dafür in einer anderen Nische eher zurückgeworfen.

Der Braunbär bleibt in der Nahrungsnische hinter dem Wolf zurück. Aber aufgrund der Winterruhe erhöht diese Spezies die Wahrscheinlichkeit im Winter überleben zu können. Ein Wolfsrudel ist in jedem Winter gefährdet, da gerade die Jungtiere – welche im Sommer geboren werden – im Winter auf die Versorgung des Rudels angewiesen sind. Somit findet ein Ausgleich durch die Natur statt.

Das bedeutet, dass es zwar Nischenspezialisten gibt, allerdings nur in einer Nische. Die Nischenüberlegenheit wird sich mit einer Unterlegenheit in einer anderen Nische erkauft. Die Ökologen nennen dies Trade off, was als Zielkonflikt übersetzt werden kann.

Dem gegenüber steht die Habitatspezifität, was bedeutet – dass die Organismen stark an die Anforderungen ihres Habitats gebunden sind. Je höher die Habitatspezifität einer Spezies ist, desto weniger können Veränderungen toleriert bzw. verkraftet werden.

Doch in ihrem Lebenszyklus oder im Jahreszyklus verändern sich die Habitatspezifitäten der Arten. Deshalb bevorzugen einige Arten in ihrer Fortpflanzungs- und Paarungszeit andere Gebiete als sonst. So suchen Wanderfische ganz besondere Laichgebiete heraus, schwimmen oft kilometerweit flussaufwärts und durch Meere, um sich an einem ganz bestimmten Ort fortpflanzen zu können. Einige Meeresschildkröten kehren immer wieder an die gleichen Strände zurück, um dort Nester zu graben und ihre Eier dort abzulegen. Die Habitatspezifität ändert sich, bei diesen Arten, mit der Lebensphase.

Aufgrund dieser Habitatänderungen können allerdings Lebewesen, welche vorher in ihrer ökologischen Nische eine geringere Stellung einnahmen, kurzzeitig aufholen und für eine hohe Vermehrung sorgen. So ziehen die Zugvögel im Winter nach Afrika oder in den Mittelmeerraum, wodurch deren Sommerhabitate für andere Vogelarten zurückbleiben, welche nun ihre Stellung in der ökologischen Nische ausbauen können. Durch diese Teil- bzw. Komplementärhabitate wird die Dominanz einer Nische saisonal ausgeglichen.

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