MINT lernen

Räuber und Beute

Fast hundert Jahre lang kaufte ein Pelzhändler in Kanada Luchs- und Hasenfelle an — und seine Bücher zeigen ein Auf und Ab mit erstaunlich regelmäßigem Takt.

1

Populationen im Wechselspiel

Räuber und Beute beeinflussen sich gegenseitig: Viel Beute ernährt viele Räuber, viele Räuber dezimieren die Beute. Die Größen beider Populationen schwanken deshalb oft regelmäßig.

  • Population:alle Individuen einer Art, die zur selben Zeit in einem Gebiet leben und sich miteinander fortpflanzen können; die Populationsdichte ist die Individuenzahl je Fläche.
  • Räuber-Beute-Beziehung:Wechselbeziehung, bei der Individuen einer Art (Räuber) Individuen einer anderen Art (Beute) töten und fressen; der Räuber wirkt auf die Beute dichteabhängig, d. h. umso stärker, je dichter die Beutepopulation ist.
  • Rückkopplung:viel Beute → Räuber vermehren sich → mehr Beute wird gefressen → Beute nimmt ab → Räuber finden zu wenig Nahrung und nehmen ab → Beute erholt sich.
  • LOTKA-VOLTERRA-Modell:mathematisches Modell (LOTKA 1925, VOLTERRA 1926) für genau eine Räuber- und eine Beuteart; Annahmen: Die Beute findet unbegrenzt Nahrung, der Räuber frisst nur diese Beute, andere Einflüsse fehlen.
  • 1. Regel:Die Individuenzahlen von Räuber und Beute schwanken periodisch; die Maxima der Räuber folgen phasenverschoben auf die der Beute.
  • 2. Regel:Über viele Perioden bleiben die Mittelwerte beider Populationen konstant; die Beute ist im Mittel individuenreicher als der Räuber.
  • 3. Regel:Werden Räuber und Beute gleich stark dezimiert, erholt sich die Beute schneller als der Räuber.

Verändere mit den Reglern Vermehrungsrate der Beute, Sterberate der Räuber, Fangrate und Startwerte. Ziehe den Zeitpunkt entlang der Zeitachse oder starte mit ▶ den Durchlauf. Dezimiere dann beide Populationen um 50 %: Wer ist zuerst wieder auf dem alten Stand?

Lotka-Volterra-Modell

Halte fest: Die Räuberkurve folgt der Beutekurve mit Verzögerung, beide schwanken um feste Mittelwerte. Nach einer gleich starken Dezimierung ist die Beute schneller wieder auf dem alten Stand, weil zunächst weniger Räuber jagen; der Räuber braucht dafür länger.

Merke

LOTKA-VOLTERRA-Regeln: ① Räuber und Beute schwanken periodisch, die Räuber phasenverschoben. ② Die Mittelwerte bleiben langfristig konstant. ③ Nach gleich starker Dezimierung erholt sich die Beute schneller als der Räuber.

2

Modell und Wirklichkeit

Ein Modell vereinfacht. Ob es die Natur beschreibt, zeigt erst der Vergleich mit Freilanddaten — und die bekanntesten stammen aus dem Pelzhandel.

  • Schneeschuhhase und Luchs:Die Zahl der von der Hudson’s Bay Company in Kanada angekauften Felle schwankte etwa von 1845 bis 1935 mit einer Periode von rund zehn Jahren; die Luchsmaxima folgten den Hasenmaxima meist um ein bis zwei Jahre.
  • Datenherkunft:Felle spiegeln den Jagderfolg wider, nicht die tatsächliche Populationsgröße; sie hängen auch von Fellpreisen, Zahl der Fallensteller und Jagdgebiet ab.
  • Nahrungsangebot:Hasenzyklen gibt es auch in Gebieten ohne Luchse: Bei hoher Dichte fressen die Hasen die Zweige kahl, Nahrungsmangel und Stress senken ihre Vermehrung.
  • Weitere Räuber:Hasen werden auch von Kojote, Uhu und Habicht erbeutet; Luchse weichen bei Hasenmangel auf Eichhörnchen und Vögel aus. Witterung und Krankheiten wirken zusätzlich.
  • Angepasstheiten:Räuber und Beute entwickeln in der Evolution wechselseitige Angepasstheiten: Tarnung (weißes Winterfell des Schneeschuhhasen), Warntracht giftiger oder wehrhafter Tiere (Feuersalamander, Wespe) und Mimikry, bei der eine harmlose Art eine wehrhafte nachahmt (wespenähnliche Schwebfliegen).
  • Schädlingsbekämpfung:Ein Insektizid tötet Schädling und Nützling (seinen Räuber) gleichermaßen; nach der 3. Regel erholt sich der Schädling schneller, oft folgt eine noch stärkere Massenvermehrung.
  • Biologische Schädlingsbekämpfung:gezielter Einsatz natürlicher Feinde, z. B. Schlupfwespen gegen die Weiße Fliege im Gewächshaus; Ziel ist, den Schädling dauerhaft unter der Schadensschwelle zu halten, nicht, ihn auszurotten.
Merke

Grenzen des Modells: Freilandpopulationen werden nicht nur durch einen Räuber, sondern auch durch Nahrung, weitere Räuber, Witterung und Krankheiten reguliert — die LOTKA-VOLTERRA-Regeln gelten dort nur eingeschränkt.

3

Allgemeine Hinweise

Räubermaximum kommt später

Das Maximum der Räuber liegt zeitlich nach dem der Beute, in deren abfallender Flanke. Wer beide Maxima übereinander zeichnet, verletzt die 1. Regel.

Mittelwert statt Momentaufnahme

Die 2. Regel betrifft Mittelwerte über viele Perioden. Eine einzelne Zählung kann weit über oder unter diesem Mittelwert liegen.

Regel 3 heißt nicht „Beute gewinnt“

Nach der Dezimierung wächst die Beute zunächst schneller, weil der Räuberdruck fehlt. Danach schwanken beide Populationen wieder um dieselben Mittelwerte wie vorher.

Videos