John Farndon - Big Ideas. Das Ökologie-Buch

EINLEITUNG EINLEITUNG Das Wissen über Ökologie – die Beziehungen zwischen Lebewesen – entschied über Leben und Tod der ersten Menschen. Ohne ein grundlegendes Verständnis, warum an einem Ort Tiere grasten und an einem anderen Früchte wuchsen, hätten unsere Vorfahren nicht überleben und sich entwickeln können. Welche Wechselwirkungen zwischen Tieren und Pflanzen sowie ihnen und der unbelebten Welt stattfanden, interessierte schon die Griechen in der Antike. Im 4. Jahrhundert vor Christus untersuchten Aristoteles und sein Schüler Theophrastos den Stoffwechsel und die Wärmeregulierung bei Tieren, sezierten Vogeleier, um ihre Entwicklung zu erforschen, und beschrieben eine Scala Naturae (Leiter der Natur) mit elf Stufen. Dies war der erste Versuch, alle Lebewesen zu klassifizieren. Aristoteles erklärte auch, dass einige Tiere andere konsumieren: die erste Beschreibung einer Nahrungskette. Im Mittelalter (476–1500) behinderte die katholische Kirche neue wissenschaftliche Ideen; das Verständnis der Ökologie schritt kaum voran. Doch ab dem 16. Jahrhundert wurden bei Seefahrten und durch technische Fortschritte, etwa die Erfindung des Mikroskops, erstaunliche Lebensformen entdeckt, der Wissensdurst stieg. Der schwedische Botaniker Carl von Linné entwickelte eine Klassifikation, das Systema Naturae . Dies war der erste wissenschaftliche Versuch, Arten zu benennen und ihrer Verwandtschaft nach zu ordnen. Damals herrschte im westlichen Denken der Essenzialismus vor: die Annahme, dass jede Art unveränderliche »essenzielle« Merkmale hat.

DIE GESCHICHTE DER EVOLUTION

Zeit ist unerheblich und niemals eine Schwierigkeit für die Natur

Frühe Theorien der Evolution

Eine Welt vor der unsrigen, zerstört durch eine Katastrophe

Aussterben und Veränderung

Keine Spur eines Anfangs – kein Anzeichen für ein Ende

Aktualismus

Der Kampf ums Dasein

Evolution durch natürliche Selektion

Wir Menschen geben Gene weiter

Die Vererbungsregeln

Wir haben das Geheimnis des Lebens entdeckt

Die Rolle der DNA

Gene sind egoistische Moleküle

Das egoistische Gen

ÖKOLOGISCHE VORGÄNGE

Lehren aus der mathematischen Theorie zum Kampf ums Überleben

Räuber-Beute-Gleichungen

Existenz wird von einigen wenigen Umständen bestimmt

Ökologische Nischen

Totale Konkurrenten können nicht koexistieren

Das Konkurrenzausschlussprinzip

Die Ergebnisse aus Forschung im Freien können mehr als nutzlos sein

Freilandexperimente

Mehr Nektar heißt mehr Ameisen und mehr Ameisen heißt mehr Nektar

Mutualismus

Wellhornschnecken sind wie kleine Wölfe in Zeitlupe

Schlüsselarten

Wie fit ein nach Futter suchendes Tier ist, hängt von seiner Effizienz ab

Optimaler Nahrungserwerb

Parasiten und Krankheitserreger regulieren Populationen wie die Räuber

Ökologische Epidemiologie

Warum Pinguine niemals kalte Füße haben

Ökophysiologie

Alles Leben ist chemisch

Ökologische Stöchiometrie

Angst an sich ist eine mächtige Kraft

Nicht konsumtive Effekte der Räuber auf ihre Beute

ORDNUNG IN DER NATÜRLICHEN WELT

In allen Dingen der Natur gibt es etwas Bewundernswertes

Klassifikation der Lebewesen

Mit dem Mikroskop entkommt nichts unserer Erforschung

Die mikrobiologische Umwelt

Wenn man die Namen der Dinge nicht kennt, geht das Wissen über sie verloren

Ein System zur Identifizierung aller Lebewesen

»Fortpflanzungsmäßig isoliert« sind die Schlüsselworte

Das biologische Artkonzept

Organismen gruppieren sich klar in mehrere primäre Reiche

Diversität aus moderner Sicht

Wer die Biosphäre rettet, könnte die Welt retten

Menschliche Aktivität und Biodiversität

Wir befinden uns in der Anfangsphase eines Massenaussterbens

Biodiversitäts-Hotspots

DIE VIELFALT DES LEBENS

Die Mikroben werden das letzte Wort haben

Mikrobiologie

Gewisse Baumarten stehen mit einem Pilzmycelium in Symbiose

Die allgegenwärtigen Mykorrhizae

Nahrung ist das zentrale Thema

Tierökologie

Vögel legen so viele Eier, dass die optimale Zahl an Nachkommen herauskommt

Regulierung der Gelegegröße

Der Bund mit einem treuen Hund ist so ewig, wie Bindungen zwischen Lebewesen überhaupt sein können

Tierverhalten

Definiere »Werkzeug« neu, definiere »Mensch« neu – oder akzeptiere Schimpansen als menschlich

Mit Tiermodellen das menschliche Verhalten verstehen

Alle körperliche Aktivität hängt von der Temperatur ab

Thermoregulation bei Insekten

ÖKOSYSTEME

Jedes Einzelteil des Werks der Natur ist notwendig, um alle anderen Teile zu unterstützen

Die Nahrungskette

Alle Lebewesen sind potenzielle Nahrungsquellen für andere Lebewesen

Das Ökosystem

Das Leben wird von einem gewaltigen Netzwerk aus Prozessen unterstützt

Energieflüsse in Ökosystemen

Die Welt ist grün

Trophische Kaskaden

Inseln sind ökologische Systeme

Inselbiogeografie

Die konstante Anzahl von Arten ist das, was zählt

Ökologische Resilienz

Populationen unterliegen unvorhersagbaren Kräften

Die neutrale Theorie der Biodiversität

Nur eine Gemeinschaft von Forschern hat die Chance, das große Ganze zu durchdringen

Langzeitstudien

Welche Strategie gut ist, hängt davon ab, was andere tun

Evolutionär stabiler Zustand

Arten erhalten die Funktionalität und die Stabilität von Ökosystemen

Biodiversität und Ökosystemfunktion

LEBEWESEN IN EINER SICH WANDELNDEN UMWELT

Die philosophische Naturkunde kann die Gegenwart nicht ohne die Vergangenheit fassen

Die Verteilung von Arten in Raum und Zeit

Das virtuelle Wachstum der Bevölkerung wird durch die Fruchtbarkeit des Landes begrenzt

Die logistische Gleichung

Die erste Voraussetzung ist die genaue Kenntnis der natürlichen Ordnung

Organismen und ihre Umwelt

Gewisse Arten schließen sich zu natürlichen Vereinen zusammen

Die Fundamente der Pflanzenökologie

Welche Faktoren sorgen für Unterschiede zwischen Pflanzen?