Biologie · Verstehen und üben

Ökologische Nische und Konkurrenz

Entdecke, wie Arten ihre Umwelt nutzen, wann Konkurrenz entsteht und warum unterschiedliche Lebensweisen ein Zusammenleben ermöglichen können.

Das kannst du danach

Habitat und Nische unterscheidenKonkurrenz fachlich begründenNischenüberlappung im Modell untersuchen

Ein Lebensraum – viele Lebensweisen

Auf einer Wiese leben Pflanzen, Heuschrecken, Spinnen und Vögel. Sie teilen einen Lebensraum, nutzen ihn aber auf unterschiedliche Weise: Pflanzen brauchen unter anderem Licht und Wasser, Heuschrecken fressen Pflanzenteile, manche Spinnen fangen Insekten. Selbst zwei samenfressende Vogelarten können unterschiedliche Samengrößen bevorzugen.

Die ökologische Nische beschreibt die Gesamtheit der Ansprüche einer Art an ihre Umwelt und ihrer Beziehungen zu ihr. Dazu gehören geeignete Bedingungen, genutzte Ressourcen und Wechselwirkungen mit anderen Lebewesen. Sie hilft zu erklären, unter welchen Umständen eine Art dauerhaft leben und sich fortpflanzen kann.

Habitat: Wo lebt die Art?

Das Habitat ist der Lebensraum einer Art, zum Beispiel eine feuchte Wiese oder die Uferzone eines Teichs. Es bezeichnet einen räumlichen Bereich.

Nische: Wie lebt die Art?

Die Nische umfasst etwa Nahrung, Temperaturansprüche, Aktivitätszeiten und Beziehungen zu anderen Arten. Sie ist kein freier Platz, in den eine Art einfach hineinschlüpft.

↔ Schaubild bei Bedarf seitlich verschieben.

Die vier Felder ordnen wichtige Aspekte. Eine echte Nische ist mehrdimensional: Eine einzige Temperatur- oder Nahrungskurve bildet sie nicht vollständig ab.

Ein hilfreicher Vergleich – mit Grenze

„Adresse“ für Habitat und „Lebensweise“ für Nische helfen beim Einstieg. Die Nische umfasst aber mehr als eine Tätigkeit oder einen „Beruf“: Auch die Bedingungen, unter denen Fortpflanzung möglich ist, gehören dazu.

Wann entsteht Konkurrenz?

Konkurrenz entsteht, wenn Lebewesen dieselbe begrenzte Ressource nutzen und dadurch die Möglichkeiten der jeweils anderen vermindern. Ressourcen können Nahrung, Wasser, mineralische Nährstoffe, Licht oder geeignete Brutplätze sein. Nicht jeder gemeinsam genutzte Umweltfaktor ist eine Ressource: Die Temperatur wird zum Beispiel nicht wie Nahrung aufgebraucht.

Zwei Pflanzen können sich gegenseitig beschatten. Zwei Vogelarten können dieselben Samen fressen. Ob und wie stark dadurch Wachstum, Überleben oder Fortpflanzung eingeschränkt werden, hängt auch vom Angebot und vom Bedarf ab. Bloß dieselbe Nahrung zu fressen beweist noch keine wirksame Nahrungskonkurrenz.

Intraspezifische Konkurrenz

Konkurrenz innerhalb einer Art: Zwei Buchen wachsen dicht nebeneinander und beanspruchen unter anderem Licht und Wasser. „Intra“ bedeutet innerhalb.

Interspezifische Konkurrenz

Konkurrenz zwischen verschiedenen Arten: Eine Buche und eine Eiche beanspruchen am selben Standort begrenztes Licht und Wasser. „Inter“ bedeutet zwischen.

Konkurrenz muss kein sichtbarer Kampf sein. Bei Ausbeutungskonkurrenz verbraucht ein Lebewesen eine Ressource, sodass weniger für andere bleibt. Bei Interferenzkonkurrenz behindern sich Lebewesen unmittelbar, etwa durch das Vertreiben von einem Futterplatz. Beide Formen können innerhalb einer Art und zwischen Arten vorkommen.

Die Zeichen −/− richtig lesen

Konkurrenz wird oft mit −/− dargestellt. Beide Beteiligten haben gegenüber einer vergleichbaren Situation ohne den jeweiligen Konkurrenten einen Nachteil. Das bedeutet nicht, dass beide Populationen sofort schrumpfen oder gleich stark betroffen sind.

Fundamentale und realisierte Nische

Fundamentale Nische: grundsätzlich möglich

Sie beschreibt die Kombinationen von Bedingungen und Ressourcen, unter denen sich eine Art aufgrund ihrer Eigenschaften dauerhaft erhalten könnte, wenn begrenzende Wechselwirkungen wie Konkurrenz und Fraß ausgeblendet werden. Alle anderen notwendigen Voraussetzungen müssen dabei erfüllt sein.

Realisierte Nische: unter den konkreten Beziehungen verwirklicht

Sie beschreibt, wie eine Art ihre Umwelt unter den tatsächlich wirkenden biotischen Wechselwirkungen nutzt. Konkurrenz oder Fressfeinde können die genutzten Möglichkeiten einschränken. Das tatsächlich beobachtete Vorkommen hängt zusätzlich etwa von Ausbreitung und Vorgeschichte ab.

Ein vereinfachtes Pflanzenbeispiel: Ohne eine bestimmte Konkurrenzart gelingt Wachstum und Fortpflanzung auf mäßig trockenen bis feuchten Böden. Mit dem Konkurrenten gelingt das nur noch auf einem Teil der Standorte. Im einfachen Schulmodell ist die realisierte Nische dann ein Ausschnitt der fundamentalen Nische.

Diese Gegenüberstellung setzt festgelegte Bedingungen voraus. Fördernde Beziehungen – etwa Schutz durch eine andere Art – können ebenfalls wichtig sein. Das Bild „realisierte Nische immer kleiner“ ist deshalb außerhalb des vereinfachten Konkurrenzmodells zu pauschal.

Verbindung zu den Toleranzkurven

Die physiologische und ökologische Potenz vergleichen den nutzbaren Bereich eines bestimmten Faktors. Die ökologische Nische verbindet viele solcher Dimensionen mit Ressourcen und Beziehungen.

Nischen-Labor: Wie stark überlappt die Ressourcennutzung?

Zwei erfundene samenfressende Arten

Art A nutzt vor allem Samen um 3 mm Größe. Verändere den Schwerpunkt von Art B. Jede Kurve zeigt die Verteilung der Nutzung über die Samengröße; ihre gesamte Fläche ist 1. Die mintfarbene gemeinsame Fläche macht die Überschneidung sichtbar. Alle Kurven sind frei gewählte Unterrichtsmodelle.

Schwerpunkt von Art B in mm: 5

↔ Diagramm bei Bedarf seitlich verschieben.

Blau durchgezogen: Art A. Orange gestrichelt: Art B. Mint: gemeinsame Fläche unter beiden Kurven. Die Kurven zeigen weder Populationsgrößen noch das Samenangebot.

Schwerpunkt Art B: 5,0 mm. Überlappung: 25 %. Ein Teil der genutzten Samengrößen ist gemeinsam.

Probiere aus: Vergleiche 3 mm, 5 mm und 7 mm. Beschreibe erst die Kurven, dann eine mögliche Bedeutung bei knappem Samenangebot. Die Reglerbewegung vergleicht unterschiedliche Modellfälle; sie zeigt keine sofortige Anpassung eines echten Tieres.

Was bedeutet die Prozentzahl genau?

Wir addieren die gemeinsame Fläche unter den beiden normierten Nutzungskurven. Bei deckungsgleichen Kurven beträgt sie 100 %, ohne gemeinsame Fläche 0 %. Bei 5 mm Schwerpunkt für Art B sind es 25 %. Eine Berührung in einem einzigen Punkt hat in diesem Flächenmodell die Fläche 0.

Die Zahl beschreibt nur die Überlappung in der Dimension Samengröße. Sie ist kein gemessener Konkurrenzdruck und keine Wahrscheinlichkeit des Aussterbens. Dafür fehlen unter anderem Ressourcenangebot, Populationsdichten, Suchorte und weitere Nischendimensionen.

Konkurrenzausschluss: die Bedingungen mitdenken

Das Konkurrenzausschlussprinzip beschreibt: Unter langfristig gleichbleibenden Bedingungen können Arten mit vollständig gleicher Nutzung derselben begrenzenden Ressourcen nicht stabil nebeneinander bestehen, wenn eine Art im Wettbewerb überlegen ist. Die unterlegene Art kann dann aus diesem System verdrängt werden.

Die Bedingungen sind entscheidend. Eine teilweise Überlappung der Nahrung reicht nicht, um einen Ausschluss vorherzusagen. Unterschiedliche Aktivitätszeiten, räumliche Unterschiede, wechselnde Bedingungen und weitere Wechselwirkungen können gemeinsames Vorkommen ermöglichen. „Verdrängt“ meint hier zunächst das betrachtete System, nicht automatisch ein weltweites Aussterben.

So formulierst du fachlich sauber

„Beide Arten fressen Samen, also muss eine aussterben“ ist zu weitgehend. Besser: „Wenn dieselben Samen begrenzend sind und keine ausreichend unterschiedlichen Nutzungsmöglichkeiten bestehen, kann starke Konkurrenz zur Verdrängung aus dem betrachteten Lebensraum beitragen.“

Ressourcenteilung kann Konkurrenz verringern

Andere Ressourcengröße

Zwei Modellarten nutzen überwiegend unterschiedlich große Samen. Ihre Nahrung überschneidet sich weniger. Der Regler oben zeigt genau diese eine Dimension.

Andere Bereiche

Arten suchen ihre Nahrung in verschiedenen Schichten einer Pflanze oder in unterschiedlichen Gewässertiefen. Ob das entlastet, hängt von den dortigen Ressourcen ab.

Andere Zeiten

Eine Art nutzt einen Futterplatz eher morgens, eine andere später. Das verringert Konkurrenz nur dann wirksam, wenn die zeitliche Trennung den Zugang zur Ressource tatsächlich verbessert.

Solche Unterschiede heißen Nischendifferenzierung oder, bezogen auf Ressourcen, Ressourcenteilung. Sie können bereits bestehen, durch verändertes Verhalten entstehen oder sich über viele Generationen durch Evolution entwickeln. Arten entscheiden nicht gemeinsam, ihre Nischen zum Wohl aller aufzuteilen.

Auch unterschiedliche Nutzung garantiert kein dauerhaftes Zusammenleben: Andere Ressourcen können weiter knapp sein, und Umweltbedingungen können sich ändern.

Vier Fälle zum Vergleichen

Erst einordnen, dann die Begründung prüfen

Gleiche Nahrung, reichlich verfügbar

Zwei Modellarten fressen dieselben Samen. Es gibt so viele Samen, dass der Zugang zur Nahrung das Wachstum beider Populationen nicht begrenzt.

Fachliche Einordnung anzeigen

Die gemeinsame Nutzung belegt hier keine wirksame Nahrungskonkurrenz. Andere knappe Ressourcen könnten trotzdem Konkurrenz verursachen.

Ordne Artzugehörigkeit, Ressource und Begrenzung getrennt zu. Beim Wechsel des Falls wird die Einordnung wieder zugeklappt.

Wie untersucht man Konkurrenz?

Ein guter Vergleich erfasst die Leistung einer Art mit und ohne einen möglichen Konkurrenten. Eine geeignete Messgröße ist zum Beispiel der Biomassezuwachs in einer festgelegten Zeit. Licht, Wasser, Boden und Ausgangsgröße werden vergleichbar gehalten. Mehrere Wiederholungen helfen, zufällige Unterschiede zu erkennen.

Auch die Gesamtdichte muss beachtet werden: Wenn im gemeinsamen Ansatz doppelt so viele Pflanzen stehen, kann ein Unterschied schon durch die größere Dichte entstehen. Aussagekräftig sind deshalb mehrere Ansätze mit kontrollierter Dichte und Artenzusammensetzung. Eine bloße Beobachtung, dass zwei Arten selten gemeinsam vorkommen, beweist noch keine Konkurrenzursache.

Tipp anzeigen

Artenzusammensetzung und Dichte nicht verwechseln.

Lösung anzeigen

Ein Unterschied kann an der höheren Gesamtdichte liegen. Deshalb braucht man Vergleiche mit kontrollierter Dichte, vergleichbaren Umweltbedingungen und Wiederholungen, um den Einfluss der anderen Art besser zu beurteilen.

Kurzer Begriffscheck

Welche Aussage über eine ökologische Nische trifft zu?

Wähle eine Antwort.

Für den Unterricht

Einstieg: Für zwei Arten im selben Lebensraum die Fragen „Wo?“ und „Wie?“ getrennt beantworten.

Partnerarbeit: Drei Reglerstellungen vergleichen und zu jeder eine sichere Aussage sowie eine nicht belegte Vermutung formulieren.

Transfer: Die vier Fallbeispiele nach Artzugehörigkeit und begrenzter Ressource ordnen.

Vertiefung: Einen Pflanzenversuch mit kontrollierter Dichte und Wiederholungen planen.

Passende Materialien zum Weiterlernen

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Ökosysteme und Umweltfaktoren

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Nahrungsketten und Nahrungsnetze

Wende die Begriffe und Zusammenhänge in passenden Aufgaben an.

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Fachliche Vertiefung: OpenStax · Community Ecology. Eigene Erklärungen und Schaubilder; alle Zahlen und Kurven der interaktiven Beispiele sind Unterrichtsmodelle. Klassenstufen und Vertiefung unterscheiden sich nach Bundesland und Schulart.

Weiter: Räuber-Beute-Beziehungen

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