Populationsdynamik


Eine Population regelt sich selbst

Wir rechnen vorerst mit den Zahlen der Stubenfliege:

- nach jeder Paarung legt das Weibchen 1000 Eier
- normalerweise gibt es 8 Generationen pro Jahr

Wie viele Fliegen sind es Ende Jahr?

  • Eine Fliege wiegt 0,1 g,
  • in Gedanken füllen wir sie in SBB-Güterwagen zu 10 Tonnen ab
  • jeder Güterwagen ist 10 m lang

Wie lang wird der Güterzug? 



Ein Güterzug voller Stubenfliegen 40'000 Mal um die Erde - warum denn doch nicht?

Mit diesem Dokumente kannst du "korrigeren".

 

Überlege dir, weshalb es aber in Wirklichkeit nicht so herauskommt.

 

Im gleichen Dokument findest du die Antworten.

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Fruchtfliegen / Drosophila züchten

Diesen Versuch kannst du zuhause machen, wenn du noch einige Wochen in der "Fernschule" bleiben musst. Nimm einfach ein leeres Glas statt einem Erlenmyerkolben. Du kannst es auch mit Vorhangstoff verschliessen; es muss einfach luftdurchlässig sein:

Wir füllen etwas Nährboden in einen Erlenmeyerkolben (zerdrückte Bananen, Früchte). Man kann ihn überall aufstellen: nach kurzer Zeit finden sich die ersten Fruchtfliegen (Drosophila) ein.

 

Jetzt verschliessen wir den Erlenmeyerkolben luftdurchlässig mit Watte, halten den Nährboden leicht feucht und beobachten in den nächsten Tagen und Wochen die Zunahme und auch den Zusammenbruch der Population.

(rechne mit 2- 4 Wochen für diesen Versuch)



Bei Mäusen ist übrigens Herzinfarkt infolge Dichtestress der wichtigste populationsabhängige Regelfaktor.

Auch hier können wir uns die Regelfaktoren leicht vorstellen - und der Vergleich von einigen Dutzend Fruchtfliegen in ihrem beschränkten Lebensraum Erlenmeyerkolben mit sieben Milliarden Menschen auf ihrem beschränkten Planeten liegt auf der Hand.

 

Es ist völlig unverständlich, wie fast alle Wirtschaftsführer und Politiker mit dauerndem Wachstum rechnen - sie sollen einmal ein paar Fruchtfliegen züchten und sich etwas überlegen dabei. Wir leben nicht in einem grenzenlosen Wachstumsmarkt.



Eine Räuber-Beute-Beziehung: Mäuse und Füchse

Wir haben gesehen, dass sich schon eine einzelne Population "selbst regelt": aber wie ist es denn bei zwei voneinander abhängigen Populationen, bei einer Räuber-Beute-Beziehung?

Denk dich vorerst mit diesen Abbildungen in die Thematik ein:

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Räuber-Beute-Beziehungen
Räuber-Beute-Beziehungen.doc
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Eine typische Räuber-Beute-Beziehung; die beiden Populationen sind etwas "verschoben". Bei genauer Betrachtung erkennen wir jeweils die vier Phasen des Dichte-Diagramms.

 

Nun kann man das auch rechnen. Wir simulieren zwei Wühlmaus-Fuchs-Populationen in einem Gebiet, wie es auf einer normalen Landwirtschaftsfläche sein könnte (auch wenn in der Natur die Beziehungen vielfältiger sind - Mäuse haben auch andere Feinde und Füchse fressen auch andere Nahrung -, so sind die Parameter doch so aufeinander abgestimmt, dass naturnahe Populationsschwankungen entstehen).

 

 Lade dir diese Excel-Datei herunter:

 

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Simulation Räuber-Beute-Beziehung
-
Simulation Fuchs-Maus-Populationen.xlsx
Microsoft Excel Tabelle 40.7 KB

Jetzt kannst du ins System eingreifen und beobachten, wie es reagiert: zum Beispiel nach einer Tollwutbekämpfung der Füchse, bei einmaligem oder regelmässigem Mäuse fangen, bei starker oder schwacher Bejagung der Füchse usw.

 

Aber Achtung: jedesmal, wenn du manuell eine Zahl eingibst, überschreibst du damit eine Formel. Für neue Berechnungen müsst du die Änderungen rückgängig machen oder die Datei neu laden).

 

einige Beispiele:


ein natürlicher Verlauf

 

jedes Jahr wurde die Hälfte der Mäuse gefangen (was für ein Aufwand, jährlich fast 10'000 Mäuse!) - die Gesamtpopulation ist aber fast gleich geblieben. Sie schwanken einfach weniger stark.

bei dieser Tollwutbekämpfung im Jahr 5 haben nur 10% der Füchse überlebt

"tüchtige" Jäger lassen jährlich nur 5 Füchse überleben - es entsteht eine dauerhafte Mäuseplage


Wir staunen, wie stabil diese Zweierbeziehung ist; sie ist buchstäblich fast nicht tot zu kriegen, auch nach Extremereignissen nicht (ausser man gibt eine 0 ein, aber das geschieht in der Natur nicht) und erholt sich jeweils erstaunlich schnell wieder.

So kann man zusammenfassen:

Mäuse fangen hat lokalen Nutzen, zum Beispiel um eine Obstanlage zu schützen, aber langfristig lässt sich die Population damit nicht dezimieren oder gar ausrotten.


Beispiel: der Beruf des Feldmausers

Jahrhundertelang existierte der Beruf des Feldmausers, der nichts anderes tat, als im Auftrag der Gemeinde Mäuse zu fangen - was seine Arbeit bewirkte, haben wir vorhin simulieren können (wenn er also in unserm Fall jedes Jahr die Hälfte der Mäuse wegfing (fast 10'000 Mäuse pro Jahr, das gibt eine Menge Arbeit!), wirkte sich das auf die langjährige Gesamtpopulation fast gar nicht aus. Die Populationsschwankungen glichen sich einfach aus und ebneten sich ein.


Aus der Sicht des Feldmausers gesehen:

  • ein fleissiger Feldmauser verschaffte sich jedes Jahr gleichmässig Arbeit und Einkommen
  • ein fauler Feldmauser hatte in den nächsten Jahren sehr viel Arbeit, bevor die Population dann zusammenbrach und er arbeitslos wurde

 

Es gibt auch heute noch Gemeinden, die für jede gefangene Maus (resp. jeden auf der Gemeindekanzlei abgelieferten Mauseschwanz) einen gewissen Betrag bezahlen, vor allem in Zeiten hoher Wühlmauspopulationen.

Da gestalten sich die Familienferien dann plötzlich völlig anders: statt von Berggipfel zu Berggipfel führen die Spaziergänge von Mausefalle zu Mausefalle - und am Ende gibt's ein halbes Vermögen für die Jungmannschaft.

Dass solche Mäuseplagen etwas mit übereifrigen und schiesswütigen Grünröcken zu tun haben könnten, wird wohl mancherorts zu wenig bedacht.