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2024 | OriginalPaper | Chapter

3. Lebensformen von aquatischen Organismen

Author : Ulrich Sommer

Published in: Süßwasser- und Meeresökologie

Publisher: Springer Nature Switzerland

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Zusammenfassung

Dieses Kapitel gibt eine Art minimaler Einführung in die Organismen, die im Wasser leben, soweit sie für ein Ökologie-Lehrbuch benötigt wird. Es wird sich nicht auf die Taxonomie konzentrieren, da dies nur eine Wiederholung eines Taxonomie-Lehrbuchs wäre. Alle Stämme und die meisten Klassen und Ordnungen haben Vertreter, die im Wasser leben (Abschn. 3.1). Anstelle eines taxonomischen Ansatzes wird ein „Lebensform“-Ansatz gewählt, der sich auf die für Wachstum und Überleben im aquatischen Bereich wichtigsten Merkmale konzentriert.

Die Klassifizierung von Lebensformtypen beginnt mit grundlegenden Ernährungstypen (Abschn. 3.2). Die nächstwichtigste Dimension einer funktionalen Charakterisierung ist die Körpergröße (Abschn. 3.3), ein ökologisches „Master-Merkmal“ mit weitreichenden Konsequenzen für viele andere Merkmale, wie Stoffwechselraten, Wachstumsrate und Langlebigkeit. Ein weiteres funktional wichtiges Merkmal ist die Stöchiometrie der Biomasse (Abschn. 3.4), die die elementaren Anforderungen der Organismen definiert.

Die verbleibenden Abschnitte sind einer Gruppierung nach Hauptlebensräumen gewidmet, in pelagischen Gewässern Plankton (treibende Organismen, Abschn. 3.5) und Nekton (schwimmende Organismen, Abschn. 3.6) und Benthos auf festen Substraten (Abschn. 3.7) und Benthos auf weichen Substraten (Abschn. 3.8).

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abundance (Abundanz)

Anzahl der Individuen pro Volumen oder Fläche

aerobic (aerob)

in Anwesenheit von Sauerstoff

ammonification (Ammonifizierung)

Produktion von Ammonium durch →Nitratatmung

annamox (Annamox)

bakterielle Oxidation von Ammonium durch Nitrat

anadromous migration (anadrome Wanderung)

Laichwanderung vom Meer zu Süßwasser

anaerobic (anaerob)

in Abwesenheit von Sauerstoff

autotrophic (autotroph)

Verwendung von Kohlendioxid oder Bikarbonat als C-Quelle für die Biomasseproduktion

bacteriochlorophyll (Bacteriochlorophyll)

Chlorophyll von photosynthetischen Bakterien, ohne Cyanobakterien

bacterivory (Bakteriovorie)

sich von Bakterien ernährend

bacterioplankton (Bakterioplankton)

bakterielles Plankton, normalerweise ausgenommen Cyanobakterien

benthos (Benthos)

Organismen, die am Boden oder am Rand von Gewässern leben

biomass (Biomasse)

Masse von lebenden Organismen, normalerweise ausgedrückt als Frischgewicht, Trockengewicht, Kohlenstoffgehalt

carnivory (Carnivorie)

sich von tierischem Material ernähren

catadromous migration (katadrome Wanderung)

Laichwanderung von Süßwasser zum Meer

chemolithoautotrophy (Chemolithoautotrophie)

Produktion von Biomasse unter Verwendung von Redoxreaktionen als Energiequelle, anorganischer Substanz als Elektronenspender und Kohlendioxid oder Bikarbonat als Kohlenstoffquelle

chemosynthesis (Chmosynthese)

Chemolithoautotrophie

chlorophyll (Chlorophyll)

primäres Photosynthesepigment von Pflanzen, Algen und Cyanobakterien

C:N:P ratio (C:N:P Verhältnis)

hier verwendet für die elementare Zusammensetzung der Körpermasse

denitrification (Denitrifikation)

Produktion von N₂ durch Nitratatmung

detritus (Detritus)

totes organisches Material

detritivory (Detritivorie)

sich von Detritus ernährend

DIC

gelöster anorganischer Kohlenstoff

DOC

gelöster organischer Kohlenstoff

endobenthos (Endobenthos)

Benthos, das im Substrat lebt

endopelon (Endopelon)

benthos, das im Schlamm lebt

endopsammon (Endopsammon)

benthos, das im Sand lebt

epibenthos (Epibenthos)

Benthos, das auf dem Substrat lebt

epipelon (Epipelon)

Benthos, das im Schlamm lebt

epipsammon (Epipsammon)

Benthos, das auf Sand lebt

eulittoral (Eulitoral)

Intertidalzone

femtoplankton (Femotoplankton)

Plankton <0,2 μm (Viren)

fermentation (Fermentation, Gärung)

Energiegewinn durch Spaltung organischer Moleküle in eine oxidierte und eine reduzierte Komponente

filtration (Filtration)

Ernährung durch Aufnahme von Nahrungspartikeln aus einer Suspension durch Sieb- oder Filter-ähnliche Strukturen

flagellate (Flagellat)

einzelliger Organismus, das sich durch Flagellen bewegt

gas vacuoles (Gasvakuolen)

gasgefüllte Vesikel in Zellen von Cyanobakterien

herbivory (Herbivorie)

sich von Pflanzenmaterial ernährend

heterotrophy (Hetrotrophie)

Biomasseproduktion durch Verwendung organischer Substanzen als C-Quelle

HNF

heterotrophe Nanoflagellaten (2–20 μm)

holoplankton (Holoplankton)

Organismen mit vollständigem Lebenszyklus im Plankton

induction (Induktion)

Auslösung von morphologischen oder verhaltensbedingten Veränderungen durch Umweltreize

intraspecific (intraspezifisch)

innerhalb der Arten

interspecific (interspezifisch)

zwischen Arten

interstitial (Interstitial)

Raum zwischen Sedimentkörnern

kairomone (Kairomon)

Substanz, die von einem Raubtier freigesetzt wird und Reaktionen eines Beutetiers hervorruft

lithotrophy (Litotrophie)

Biomasseproduktion unter Verwendung anorganischer Elektronendonatoren

littoral (Litoral)

Randzone von Gewässern

macrobenthos (Makrobenthos)

Benthos >1 (2) mm

macroplankton (Makroplankton)

Plankton 2 mm–2 cm

megaplankton

Plankton >2 cm

meiobenthos (Meiobenthos)

Benthos 100(200) μm–1(2) mm

meroplankton (Meroplankton)

Organismen, die einen Teil ihres Lebenszyklus im Plankton haben

microbenthos (Mikrobenthos)

Benthos <100(200) μm

microplankton (Mikroplankton)

Plankton 20–200 μm

mixoplankton (Mixoplankton)

mixotrophes Plankton

mixotrophy (Mixotrophie)

Kombination aus Auto- und heterotropher Ernährung

nanoplankton (Nanoplankton)

Plankton 20–200 μm

nekton (Nekton)

schwimmende Organismen im offenen Wasser

nitrate respiration (Nitratrespiration)

Atmung unter Verwendung von Nitrat als Oxidationsmittel

nitrogen fixation (Stickstofffixierung)

Verwendung von N₂ als Stickstoffquelle für die Biomasseproduktion

organotrophy (Organotrophie)

Biomasseproduktion unter Verwendung organischer Substanzen als Elektronendonatoren

osmotrophy (Osmotrophie)

heterotrophe Ernährung basierend auf DOC

parasite (Parasit)

heterotrophe Organismen, die sich von Körpersubstanzen des (normalerweise größeren) Wirts ernähren

parasitoid (Parasitoid)

tödlicher Parasit

phagotrophy (Phagotrophie)

heterotrophe Ernährung basierend auf POC

photosynthesis (Photosynthese)

Biomasseproduktion unter Verwendung von Licht als Energiequelle

phototrophy (Phototrophie)

Photosynthese

plankton (Plankton)

treibende Organismen im offenen Wasser

POC

partikulärer organischer Kohlenstoff

POM

partikuläre organische Materie

proximate factor (Proximatfaktor)

Umweltauslöser für morphologische oder verhaltensbedingte Veränderungen

Redfield-ratio (Redfield-Verhältnis)

C:N:P-Verhältnis (106:16:1), typisch für Phytoplankton unter ausreichender N- und P-Versorgung

respiration (Respiration)

Oxidation von organischer Materie zur Energiegewinnung für lebenswichtige Prozesse

reef (Riff)

Hartbodenstruktur, die von benthischen Organismen gebaut wurde

specific metabolic rate (spezifische metabolische Rate)

Stoffwechselrate pro Körpereinheit

sulfur bacteria (Schwefelbakterien)

Bakterien, die Redoxreaktionen von Schwefel zur Energiegewinnung nutzen

sulfate respiration (Sulfatrespiration)

Atmung unter Verwendung von Sulfat als Oxidationsmittel

ultimate factor (ultimater Faktor)

Umweltfaktor, der in der evolutionären Vergangenheit für morphologische oder Verhaltensmerkmale selektiert hat

vertical migration (Vertikalwanderung)

tägliche Auf- und Abwanderung von Plankton und Nekton oder ontogenetischer Wechsel in der vertikalen Position

Alldredge AL (1977) House morphology and mechanisms of feeding in the Oikopleuridae (Tunicata, Appendicularia). J Zool Lond 181:175–188CrossRef

Atkinson MJ, Smith SV (1983) C:N:P ratios of marine plants. Limnol Oceanogr 28:568–574CrossRef

Azam F, Fenchel T, Field JG, Ray JS, Meyer-Reil LA, Thingstad F (1983) The ecological role of water-column microbes in the sea. Mar Ecol Progr Ser 10:257–263CrossRef

Baker CS (1980) Whale migrations. Mother (Nature) calls. Nat Geogr Mag 178

Båmstedt U (1986) Chemical composition and energy content. In: Corner EDS, O’Hara SCM (Hrsg) Biological chemistry of marine copepods. Oxford University Press, Oxford, S 1–58

Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G, Heldal M (1989) High abundances of viruses found in aquatic environments. Nature 340:467–469

Bi R, Arndt C, Sommer U (2012) Stoichiometric responses of phytoplankton species to the interactive effect of nutrient supply rates and growth rates. J Phycol 48:539–549CrossRefPubMed

Bratbak G, Jacobsen A, Heldal M, Nagasaki K, Thingstad F (1998) Virus production in Phaeocystis pouchetii and its relation to host cell growth and nutrition. Aquat Microb Ecol 16:1–9

Brown JH, Gillooly JF, Allen AP, Savage VM, West GB (2004) Toward a metabolic theory of ecology. Ecology 85:1771–1789

Bruning K (1991) Effects of phosphorus limitation on the epidemiology of a chytrid phytoplankton parasite. Freshwat Biol 25:409–417

Droop MR (1983) 25 years of algal growth kinetics. Bot Mar 26:99–112

Eggleton P, Gaton KJ (1990) “Parasitoid” species and assemblages: convenient definitions or misleading compromises? Oikos 59:417–421

Elser JJ, Urabe J (1999) The stoichiometry of consumer-driven nutrient recycling: theory, observations, and consequences. Ecology 80:735–751

Elser JJ, Dobberfuhl D, McKay NA, Schampel JH (1996) Organism size, life history, and N:P stoichiometry: towards a unified view of cellular and ecosystem processes. Bioscience 46:674–684

Elser JJ, Fagan WF, Denno RF, Dobberfuhl DR, Folarin A, Huberty A, Interlandi S, Kilham S, McCauley E, Schulz KL, Siemann EH, Sterner RW (2000) Nutritional constraints in terrestrial and freshwater food webs. Nature 408:578–580

Ernest SKM, Enquist BJ, Brown JH, Charnov EL, Gillooly JF, Savage V, White EP, Smith FA, Hadly EA, Haskell JP, Lyons SK, Maurer BA, Niklas KJ, Tiffney B (2003) Thermodynamic and metabolic effects on the scaling of production and population energy use. Ecol Lett 6:990–995

Fenchel T (1969) The ecology of marine microbenthos. IV. Structure and function of the benthic ecosystem, its chemical and physical factors, and the microfauna communities with special reference to the ciliate protozoa. Ophelia 6:1–182

Flynn KJ, Mitra A et al (2019) Mixotrophic protists and a new paradigm for marine ecology: where does plankton research go now? J Plankton Res 41:375–391

Fuhrman JA (1999) Marine viruses and their biogeochemical and ecological effects. Nature 399:541–548

Fulton J (1973) Some aspects of the life history of Calanus plumchrus in the Strait of Georgia. J Fish Res Bd Can 30:811–815

Geller W (1975) Die Nahrungsaufnahme von Daphnia in Abhängigkeit von der Futterkonzentration, der Körpergröße und dem Hungerzustand der Tiere. Arch Hydrobiol Suppl 48:47–107

Geller W, Müller H (1985) Seasonal variability in the relationships between body length and individual dry weight and individual dry weight as related to food abundance and clutch size in two coexisting Daphnia species. J Plankton Res 7:1–18

Giere O (1992) Benthic life in sulfidic zones of the seas – ecological and structural adaptations to a toxic environment. Verh Dtsch Zool Ges 85:77–93

Giere O (1993) Meiobenthology. Springer, Berlin

Gillooly JF, Brown JH, West GB, Savage VM, Charnov EL (2001) Effects of size and temperature on metabolic rate. Science 293:2248–2251

Goldman JC, McCarthy JJ, Peavey DG (1979) Growth rate influence on the chemical composition of phytoplankton in oceanic waters. Nature 279:210–215

Gustavsen JA, Winget DM, Tian X, Suttle CA (2014) High temporal and spatial diversity in marine RNA viruses implies that they have an important role in mortality and structuring plankton communities. Front Microbiol 5:703

Hemmingsen A (1960) Energy metabolism as related to body size and respiratory surface, and its evolution. Report of Steno Memorial Hospital (Copenhagen) 9:1–110

Hobbie JB, Daley RJ, Jasper S (1977) Use of nuclepore filters for counting bacteria by fluorescence. Appl Environ Microb 33:1225–1228

Hochstädter S (2000) Seasonal changes of C:P ratios of seston, bacteria, phytoplankton and zooplankton in a deep, mesotrophic lake. Freshw Biol 44:453–463

Holfeld H (1998) Fungal infections of the phytoplankton: seasonality, minimal host density, and specificity in a mesotrophic lake. New Phytol 138:507–517

Ioannou CC, Guttal V, Couzin ID (2012) Predatory fish select for coordinated collective motion in virtual prey. Science 337:1212–1215

Jensen P (1987) Differences in microhabitat, abundance, biomass and body size between oxybiotic and thiobiotic free-living marine nematodes. Oecologia 71:564–567

Keefer ML, Caudill CC (2014) Homing and straying by anadromous salmonids: a review of mechanisms and rates. Rev Fish Biol Fish 24:333–368

Kils U (1986) Verhaltensphysiologische Untersuchungen pelagischen Schwärmen, Schwarmbildung als Strategie zur Orientierung in Umweltgradienten, Bedeutung der Schwarmbildung in der Aquakultur. Ber Inst Meereskunde, Kiel 163:1–168

Krumbein WE, Paterson DM, Stal LJ (1994) Biostabilization of sediments. BIS-Verlag, Oldenburg

Mann KH (1984). Fish production in open ocean ecosystems. In: Fasham MJR (Hrsg) Flows of energy and materials in marine ecosystems. NATO Conf Ser 4, Mar Sci V. Plenum, New York, S 435–458

Marañón E (2015) Cell size as a key determinant of phytoplankton metabolism and community structure. Annu Rev Mar Sci 7:241–264

Mateus MD (2017) Bridging the gap between knowing and modeling viruses in marine systems—an upcoming frontier. Front Mar Sci 3:284

McNeal KH, Peckarsky BI, Likens GE (2005) Stable isotopes identify dispersal patterns of stonefly populations living along stram corridors. Freshw Biol 50:117–130

Möbius K (1877). Die Auster und die Austernwirtschaft. Wiegandt, Hemple & Parey: Berlin. English translation: The Oyster and Oyster Farming. U.S. Commission Fish and Fisheries Report (1880) 683–751

Moustaka-Gouni M, Kormas KA, Scotti M, Vardaka E, Sommer U (2016) Warming and acidification effects on planktonic heterotrophic pico- and nanoflagellates in a mesocosm experiment. Protist 167:389–410

Peters RH (1983) The ecological implications of body size. Cambridge University Press, Cambridge

Proctor LM, Fuhrman JA (1990) Viral mortality of marine-bacteria and cyanobacteria. Nature 343:60–62

Redfield AC (1934) On the proportions of organic derivatives in seawater and their relation to the composition of plankton. In: Daniel RJ (Hrsg) James Johnstone memorial volume. Liverpool University Press, Liverpool, S 176–192

Redfield AC, Ketchum BH, Richard FA (1963) The influence of organisms on the composition of seawater. In: Hill MN (Hrsg) The Sea. Wiley, NY, S 26–77

Rees HC, Maddison BC, Middleditch DJ, Patmore JR, Gough KC (2014) Review: the detection of aquatic animal species using environmental DNA – a review of EDNA as a survey tool in ecology. J Appl Ecol 51:1450–1459

Reise K, Ax P (1979) A meiofaunal “thiobios” limited to the anaerobic sulfide system of marine sand does not exist. Mar Biol 54:225–237

Schmidt J (1924) The breeding of the eel. Smithonian Report, Washington

Sieburth JMN, Smetacek V, Lenz J (1978) Pelagic ecosystem structure: heterotrophic compartments of the plankton and their relationship to plankton size fractions. Limnol Oceanogr 23:1256–1263

Sommer U (1988a) Does nutrient limitation of phytoplankton occur in situ? Verh internat Verein Limnol 23:707–712

Sommer U (1988b) Some size relationships in phytoflagellate motility. Hydrobiologia 161:125–131

Sommer U (1991) A comparison of the Droop and Monod models of nutrient limited growth applied to natural population of phytoplankton. Funct Ecol 5:535–544

Sommer U (1994) Planktologie. Springer, Berlin

Sommer U (2005) Biologische meereskunde, 2. Aufl. Springer, berlin, Heidelberg, New York

Sommer U, Stibor H (2002) Cladocera – Copepoda – Tunicata: the role of three major mesozooplankton groups in pelagic food webs. Ecol Res 17:161–174

Sommer U, Charalampous E, Genitsaris S, Moustaka-Gouni M (2017) Benefits, costs and taxonomic distribution of marine phytoplankton body size. J Plankton Res 39:494–508

Stern R, Kraberg A, Bresnan E, Kooistra WHCF, Lovejoy C, Montresor M, Moran XAG, Not F, Salas R, Siano R, Vaulot D, Amaral-Zettler L, Zingone A, Metfies K (2018) J Plankton R 40:519–539

Sterner RW, Elser JJ (2002) Ecological stoichiometry. Princeton University Press, Princeton, NJ

Sutcliffe WHJ (1970) Relationships between growth rate and ribonucleic acid concentration in some invertebrates. J Fish Res Boar Can 27:606–609

Suttle CA (2005) Viruses in the sea. Nature 437:356-351

Tait RV (1981) Elements of marine ecology, 3. Aufl. Butterworths, London

Utermöhl H (1958) Zur Vervollkommnung der quantitativen Phytoplanktonmethodik. Mitt internat Verein Limnol 9:1–38

Veldhuis MUV, Kraay GW (2000) Application of flow cytometry in marine phytoplankton research: current applications and future perspectives. Sci Mar 64:121–134

Wahl M (1989) Marine epibiosis. I. Fouling and antifouling. Some basic aspects. Mar Ecol Progr Ser 58:175–189

Walsby AF, Reynolds CS (1980) Sinking and floating. In: Morris I (Hrsg) The physiological ecology of phytoplankton. Blackwell, Boston, S 371–412

Ward BB (2013) How nitrogen is lost. Science 341:352–353

West GB, Brown JH, Enquist BJ (1999) The fourth dimension of life: fractal geometry and allometric scaling of organisms. Science 284:1677–1679

Zwart G, Crump BC, Agterveld MPKV, Hagen F, Han SK (2002) Typical freshwater bacteria: an analysis of available 16S rRNA gene sequences from plankton of lakes and rivers. Aqu Microb Ecol 28:141–155

Title: Lebensformen von aquatischen Organismen
Author: Ulrich Sommer
Publisher: Springer Nature Switzerland
Book: Süßwasser- und Meeresökologie
Print ISBN: 978-3-031-64722-2

Electronic ISBN: 978-3-031-64723-9

Copyright Year: 2024
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-64723-9_3