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Konkurrenzausschlussprinzip Definition
Das Konkurrenzausschlussprinzip, auch Gause-Volterra-Gesetz genannt, besagt, dass zwei Arten, die die gleichen Ansprüche an ihre Umwelt stellen, nicht dauerhaft den gleichen Lebensraum besiedeln können.
Wenn verschiedene Arten eine gleiche Ressource (Umweltfaktor) beanspruchen und somit die gleiche ökologische Nische besetzen, stehen sie in direkter Konkurrenz. Das bedeutet, dass diese Individuen, zum Beispiel um die gleiche begrenzte Nahrungsquelle wetteifern. Deswegen können diese Organismen nicht dauerhaft in dieser ökologischen Nische gemeinsam koexistieren.
Unter einer ökologischen Nische versteht man alle biotischen Umweltfaktoren, also alle belebten und alle abiotischen Umweltfaktoren, also unbelebten, die ein Individuum zum Überleben benötigt. Man kann die ökologische Nische auch als Planstelle oder den “Beruf” eines Organismus in einem Biotop verstehen.
Somit ist die ökologische Nische kein geografischer Ort, sondern eine Wechselbeziehung mit der Umwelt. Die durch Interaktionen mit der Umwelt und durch Konkurrenz entstehende Nische wird auch Realnische genannt. 1
Wenn Du noch mehr zur ökologischen Nische wissen möchtest, kannst Du Dir gern den dazugehörigen Artikel auf StudySmarter durchlesen.
Konkurrenz
Alle Organismen in den komplexen Ökosystemen dieser Erde benötigen ähnliche begrenzte Ressourcen zum Überleben. Somit stehen auch viele dieser Organismen in Konkurrenz zueinander, weil sich deren ökologische Nischen überlappen. Es gibt die Konkurrenz zwischen Individuen einer Art, die man intraspezifische Konkurrenz nennt, aber auch die interspezifische Konkurrenz, die zwischen Individuen unterschiedlicher Arten stattfindet.
Bei der interspezifische Konkurrenz handelt es sich um die Konkurrenz zwischen zwei Individuen verschiedener Arten, um die gleiche Ressource, wie Licht, Nahrung oder den Lebensraum. Sie steht im Kontrast zur intraspezifischen Konkurrenz, die den Wettbewerb innerhalb einer Art beschreibt.
Wenn Du noch mehr zur inter- und intraspezifischen Konkurrenz erfahren möchtest, lies Dir gern den Artikel “Intraspezifische und interspezifische Konkurrenz” auf StudySmarter durch.
Zum Konkurrenzausschluss kommt es nur, wenn die Ressource so knapp wird, dass es das Wachstum der Population beeinflussen könnte. Im Extremfall kann dieser Konkurrenzausschluss dann auch zum lokalen Aussterben dieser Art führen. In den meisten Fällen jedoch kommt es zu einer Form der Koexistenz.
Die Koexistenz ist das Gegenteil des Konkurrenzausschlusses und bezeichnet das Überleben zweier Arten im gleichen Lebensraum. Dabei handelt es sich um den Regelfall in der Natur.
Interferenzkonkurrenz
Die Interferenzkonkurrenz tritt auf, wenn eine direkte Auseinandersetzung zwischen den Arten vorkommt. Das kann auf verschiedenen Wege passieren, wie dem körperlichen Ausschluss oder auch verschiedene Formen der Kriegsführung. 2
Ein Beispiel dafür sind zwei Ameisenarten (Wüstenameise und Honigtopfameise), die beide in trockenen Habitaten leben und sich hauptsächlich von zuckerhaltigen Ausscheidungen verschiedener Insekten ernähren.
Wenn die Wüstenameise ein Nest der Honigtopfameise findet, versperren die Wüstenameisen den Eingang des Nests mit kleinen Steinen. Damit beabsichtigen sie die andere Art von der Nahrungssuche abzuhalten.
Ausbeutungskonkurrenz
Bei der Ausbeutungskonkurrenz wird die Ressource unter den konkurrierenden Arten aufgeteilt. Die Ressource steht allen zur Verfügung und es findet kein Ausschluss statt, jedoch bleibt für einige Arten nur wenig davon übrig. Somit kann eine Ausbeutungskonkurrenz auch zu einer Koexistenz der Konkurrenten führen. 2
Drei Insektenarten aus dem Südwesten Nordamerikas sind auf den Nektar der Agave angewiesen, doch alle Arten können ohne direkte Konkurrenz zur anderen Art die Nahrungsquelle nutzen.
Die Honigbiene sucht den Nektar an den Standorten, an denen die meisten Blüten vorkommen, weil die Honigbiene die nachkommenstärkste Art der drei ist. Hummeln hingegen haben eine mittlere Nachkommensstärke und sammeln den Nektar deswegen auch an Standorten mit mittlerer Blütenausbeute.
Die Population der Holzbienen ist kleiner, deswegen sammeln sie ihre Nahrung an Standorten an denen nur wenige Agavenblüten zu finden sind.
Konkurrenzausschlussprinzip – Folgen
Laut dem Konkurrenzausschlussprinzip können verschiedene Arten, die die gleiche ökologische Nische besetzen, nicht dauerhaft koexistieren. Deswegen kann eine solche Situation verschiedene Folgen für die Organismen haben.
Konkurrenzvermeidung
Bei der Konkurrenzvermeidung weichen zwei Arten, die eigentlich die gleiche Ressource beanspruchen würden, auf eine alternative Ressource aus. Demzufolge ermöglicht das Konkurrenzvermeidungsprinzip eine Koexistenz verschiedener Arten im gleichen Habitat durch eine Nischendifferenzierung.
Nischendifferenzierung ist die Anpassung der ursprünglichen ökologischen Nische an die Umweltbedingungen, die zum Beispiel durch Konkurrenz entstanden sind.
Die Konkurrenzvermeidung ist aber nur möglich, wenn sich die zwei Arten in einem komplexen Ökosystem befinden, bei dem die Möglichkeit besteht, auf eine andere Ressource auszuweichen. Außerdem ist es wichtig zu sagen, dass die jeweiligen ökologischen Nischen der beiden Arten nicht zu ähnlich sein dürfen, denn je ähnlicher die ökologische Nische, desto wahrscheinlicher ist ein Konkurrenzausschluss. Eine komplette Nischenüberlappung kommt jedoch selten vor.
Ein Beispiel für die Konkurrenzvermeidung ist die Wechselbeziehung von Habicht und Sperber. Die beiden Greifvögel leben nahe beieinander im gleichen Habitat und sind trotzdem keine Konkurrenten, weil sie auf unterschiedliche Ressourcen ausgewichen sind.
Der größere Habicht jagt kleine Säugetiere wie Hasen. Der kleinere Sperber hingegen erbeutet eher Stare oder Buchfinken. So können die Arten, die laut dem Konkurrenzausschlussprinzip in direkter Konkurrenz zueinander stehen, durch Konkurrenzvermeidung trotzdem in einem gemeinsamen Habitat koexistieren.
Konkurrenzausschluss
Konkurrenzausschluss findet statt, wenn sich die ökologischen Nischen der beiden Arten so sehr ähneln, dass ein Ausweichen auf eine andere Ressource nicht möglich ist. Hierbei setzt sich die dominantere Art durch und verdrängt die Schwächere. Die schwächere Art ist nun gezwungen, ihre Nahrungsgewohnheiten zu ändern, ihren Tag-Nacht-Rhythmus umzustellen oder sich räumlich von der anderen Art zu trennen. Zudem ist es möglich, dass die schwächere Art in diesem Gebiet langsam ausstirbt, wenn es keine Möglichkeit zum Ausweichen gibt.
Häufig wird als Folge des Konkurrenzausschlussprinzips auch die adaptive Radiation genannt, also die Auffächerung einer Stammart in verschiedene Unterarten. Hierbei muss man jedoch vorsichtig sein, weil die adaptive Radiation eher aus einer intraspezifischen Konkurrenz und nicht aus einer interspezifischen Konkurrenz entsteht, wie es bei dem Konkurrenzausschluss der Fall ist.
Konkurrenzausschlussprinzip Beispiele
Das Konkurrenzausschlussprinzip ist kein seltenes Phänomen in der Biologie, deswegen gibt es in der Natur einige Beispiele dafür, sowohl bei den Tieren, den Pflanzen oder den Mikroorganismen.
Konkurrenzausschlussprinzip – Pantoffeltierchen
Der Mikrobiologe Georgy Gause entdeckte 1935 in einem Experiment mit verschiedenen Pantoffeltierchenarten, das Konkurrenzausschlussprinzip.
Das Pantoffeltierchen (lat.: Paramecium) ist ein 180–300 μm großer eukaryotischer Einzeller, welcher leicht zu züchten ist und sich deswegen ausgezeichnet für biologische Experimente eignet.
Wenn Dir das noch nicht genügende Informationen zum Pantoffeltierchen waren, kannst Du gern den Artikel dazu auf StudySmarter lesen.
Zunächst beobachtete er zwei Arten des Pantoffeltierchens in Reinkultur. Die Arten Paramecium aurelia und Paramecium caudatum verhielten sich ähnlich in ihrem Wachstum und dem Verhalten. Er konnte jedoch beobachten, dass die Art P. aurelia etwas kleiner war, als die Art P. caudatum und somit mehr Individuen der kleineren Art in einer Kultur lebten.
Schließlich gab er die beiden Arten in eine Mischkultur und beobachtete deren Wachstumsrate. Bis zum 4. Tag des Experiments wuchsen beide Arten gleich schnell. Nach dem 4. Tag ist dann jedoch erkennbar, dass die Individuen der Art P. aurelia eine stärkere Wachstumsrate aufwiesen, als die Individuen der anderen Art. Am 16. Tag konnte Gause, dann kein Individuum der Art P. caudatum in der Mischkultur beobachten. Daraus konnte dann der Forscher folgern, dass zwei Arten, die die gleiche ökologische Nische besetzen, nicht gemeinsam koexistieren können und die schwächere Art verdrängt wird (Konkurrenzausschlussprinzip). 3
Schließlich führte er einen weiteren Versuch mit einer anderen Art des Pantoffeltierchens durch. Die Art P. bursaria sucht eher im Freiwasser nach Nahrung, wohingegen P. aurelia an der Oberfläche ihre Nahrung aufnimmt. Somit besetzen diese Arten zwei verschiedene ökologische Nischen. In der Mischkultur konnte Gause nun feststellen, dass die beiden Arten zusammen koexistieren konnten, ohne einander zu verdrängen, weil sie auf unterschiedliche Weise Nahrung suchten. 3
Konkurrenzausschlussprinzip – Pflanzen
Doch das Konkurrenzausschlussprinzip ist nicht nur eine Besonderheit der Tierwelt. So gibt es auch Beispiele in der Pflanzenwelt.
So haben Ökolog*innen beispielsweise drei unterschiedliche einjährige Pflanzen untersucht, die auf einem nicht gepflügten Acker wuchsen. Die erste Art hat ein buschiges Wurzelnetz direkt unter der Oberfläche und ist somit die Erste, die auswächst, nachdem Regen gefallen ist. Die Wurzeln der zweiten Art gehen etwas tiefer in den Boden herein und gelangen so auch an Wasser, was in der Erde gespeichert wurde.
Schließlich hat die letzte Pflanze sehr tiefe Wurzeln, die sich erst in den tieferen Erdschichten verzweigen. Obwohl alle drei Pflanzen ähnliche Nährstoffe in ähnlichen Mengen benötigen, können sie ohne eine starke Konkurrenz zueinander zu sein, nebeneinander wachsen. Die Arten haben sich schließlich in verschiedene Nischen aufgeteilt und so eine Nischendifferenzierung (Nischentrennung) durchgeführt.
Der größte Konkurrenzkampf herrscht jedoch im Wald. Hier ist die wohl am stärksten umkämpfte Ressource das Licht, welches meist von den hochgewachsenen Bäumen geraubt wird. Die Bäume liefern sich ein Wettrennen um das meiste Licht und beschatten so die unteren Stockwerke. So gelingt es nur gut angepassten Pflanzen im Schatten der Bäume trotzdem ausreichend zu wachsen und Fotosynthese betreiben zu können.
Vielleicht hast Du im Frühjahr im Wald schon einmal einen weißen Blumenteppich sehen können. Dabei handelt es sich um das weiße Buschwindröschen, welche blühen, bevor die Bäume über ihnen austreiben und das Licht wegnehmen.
Abbildung 3: Buschwindröschen bedecken den Waldboden im Frühjahr
Konkurrenzausschlussprinzip – Das Wichtigste
- Das Konkurrenzausschlussprinzip (Gause-Volterra-Gesetz) besagt, dass zwei Arten, die die gleichen Umweltansprüche haben, nicht koexistieren können.
- Die ökologische Nische ist die Summe aller biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, die eine Art zum Überleben benötigt.
- In der interspezifischen Konkurrenz (Konkurrenz zwischen verschiedenen Arten) unterscheidet man die Interferenzkonkurrenz (direkte Auseinandersetzung zwischen den Arten) und die Ausbeutungskonkurrenz (indirekte Konkurrenz, bei der Ressource geteilt wird).
- Die Folgen des Konkurrenzausschlussprinzips können die Konkurrenzvermeidung und der Konkurrenzausschluss sein.
- Der Forscher Georgy Gause hat bei einem Experiment mit Arten des Pantoffeltierchen das Konkurrenzausschlussprinzip beweisen können.
- Auch bei Pflanzen tritt das Konkurrenzausschlussprinzip auf, besonders gut zu erkennen ist es im Ökosystem des Walds.
Nachweise
- spektrum.de: Ökologische Nische. (26.05.22)
- Munk et al. (2009). ÖkologieEvolution. Thieme.
- Sadava et al. (2019). Purves Biologie. Springer Spektrum.
- Abbildung 3: Buschwindröschen bedecken den Waldboden im Frühjahr (https://pixabay.com/de/photos/wald-b%c3%a4ume-buschwindr%c3%b6schen-5006894/) licensed by CC0 (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.de).
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Häufig gestellte Fragen zum Thema Konkurrenzausschlussprinzip
Was versteht man unter dem Konkurrenzausschlussprinzip?
Unter dem Konkurrenzausschlussprinzip versteht man die interspezifische Konkurrenz, die entsteht, wenn zwei verschiedene Arten um die gleiche Ressource kämpfen. Zwei Arten können nicht dauerhaft koexistieren, wenn sie um die gleiche Ressource konkurrieren.
Welche Arten von Konkurrenz gibt es?
Es gibt verschiedene Arten der Konkurrenz, die einmal innerhalb einer Art (intraspezifisch) oder zwischen unterschiedlichen Arten (interspezifisch) stattfinden kann.
Was ist die Konkurrenzvermeidung?
Die Konkurrenzvermeidung ist möglich, wenn zwei Arten, die um die gleiche Ressource konkurrieren, auf eine alternative Ressource ausweichen.
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