AbituraufgabenKonkurrenz

Chthamalus-Larven setzen sich in der oberen und in großen Teilen der mittleren Zone fest, ausgewachsene Tiere finden sich aber nur in der oberen Zone. Balanus-Larven setzen sich vom unteren Teil der oberen Zone bis zur Niedrigwasserlinie fest, ausgewachsene Balanus leben nur in der mittleren und unteren Zone. Bei beiden Arten ist der Bereich der Erwachsenen kleiner als der der Larven; die Erwachsenen beider Arten überlappen kaum, die Larven dagegen in der mittleren Zone deutlich.

Chthamalus: In der mittleren Zone überleben nur 5 % der Chthamalus, wenn Balanus vorhanden ist, aber 75 %, wenn Balanus entfernt wird. Nicht die Umweltbedingungen, sondern Balanus verhindert die Ansiedlung: Die schneller wachsende Art überwächst, unterhöhlt und zerdrückt Chthamalus (M3). Balanus: Die Art überlebt in der oberen Zone auch ohne Chthamalus kaum (2 % bzw. 3 %) — hier begrenzt die Austrocknung bei Ebbe, die Chthamalus besser verträgt. Die untere Grenze von Chthamalus setzt also die Konkurrenz durch Balanus, die obere Grenze von Balanus ein abiotischer Faktor. So bleibt Chthamalus die obere Zone, in der es als einzige der beiden Arten die Trockenphasen übersteht.

Es handelt sich um interspezifische Konkurrenz, da zwei verschiedene Arten beteiligt sind. Umkämpfte Ressource ist freie Siedlungsfläche am Fels, die beide als festsitzende Tiere zum Filtrieren brauchen. Weil Balanus die andere Art direkt überwächst und zerdrückt, liegt Interferenzkonkurrenz vor. Die Konkurrenz ist einseitig ausgeprägt: Chthamalus schadet Balanus kaum messbar (2 % gegenüber 3 %), Balanus ist in der mittleren Zone klar konkurrenzstärker.

Die Folgerung ist nicht haltbar. Ohne Balanus überleben Chthamalus in der mittleren Zone zu 75 %; die Art könnte dort also gut leben, die mittlere Zone mit kürzeren Trockenphasen ist für sie physiologisch eher günstiger. Sie wird nur durch die konkurrenzstärkere Art verdrängt und besiedelt die obere Zone, weil Balanus dort wegen der Austrocknung nicht überleben kann. Das tatsächliche Vorkommen einer Art zeigt also nicht zwingend ihre besten Bedingungen, sondern das Ergebnis aus Umweltansprüchen und Konkurrenz. Einschränkend: Die Aussage bezieht sich auf das Überleben; Wachstum und Fortpflanzung in beiden Zonen wurden nicht verglichen.

In A ist Silicat knapp. Cyclotella wächst noch bei 0,6 µmol/L Silicat, Asterionella braucht mindestens 1,9 µmol/L; zu erwarten ist, dass sich Cyclotella durchsetzt. In B ist Phosphat knapp. Asterionella kommt mit 0,01 µmol/L aus, Cyclotella braucht das Zwanzigfache; zu erwarten ist, dass sich Asterionella durchsetzt. Vermutung: Es gewinnt jeweils die Art, die mit dem knappen Nährstoff am sparsamsten auskommt.

Beide Arten nutzen in A und B dieselbe begrenzende Ressource auf gleiche Weise — nach dem Konkurrenzausschlussprinzip ist keine dauerhafte Koexistenz möglich. In A vermehrt sich Cyclotella, bis sie das Silicat bis nahe 0,6 µmol/L aufgebraucht hat. Bei dieser Konzentration kann Asterionella (Bedarf 1,9 µmol/L) nicht mehr wachsen; ihre Zellen werden ausgespült, bis die Art verschwindet. In B senkt Asterionella das Phosphat bis nahe 0,01 µmol/L, weit unter den Bedarf von Cyclotella, die deshalb verdrängt wird. Es handelt sich um Ausbeutungskonkurrenz: Die Arten schaden sich nur über den Verbrauch des Nährstoffs.

In C wird jede Art durch einen anderen Nährstoff begrenzt: Asterionella durch Silicat, Cyclotella durch Phosphat. Jede Art ist beim Nährstoff, der sie selbst begrenzt, der schwächere Konkurrent, beim anderen der stärkere. Keine Art kann die jeweils begrenzende Ressource der anderen so weit absenken, dass diese ausstirbt; die intraspezifische Konkurrenz um den eigenen Mangel-Nährstoff wirkt stärker als die interspezifische. Weil sie die Ressourcen damit verschieden nutzen, gilt das Konkurrenzausschlussprinzip hier nicht — die Arten koexistieren.

Dafür spricht: Das Ergebnis hängt im Labor vorhersagbar vom Verhältnis Silicat zu Phosphat ab; misst man dieses Verhältnis in einem See, lässt sich abschätzen, welche Art begünstigt ist. Dagegen spricht: Im Chemostat sind Zufluss, Licht und Temperatur konstant, im See ändern sich Nährstoffe im Jahresverlauf (z. B. viel Silicat nach der Durchmischung im Frühjahr, später knapp), sodass sich die Vorteile ständig verschieben und ein Ausschluss oft gar nicht erreicht wird. Hinzu kommen weitere begrenzende Faktoren wie Licht und Temperatur, Fraß durch Zooplankton, Krankheitserreger und viele weitere Algenarten. Fazit: Die Laborbefunde erlauben Hinweise auf Tendenzen, aber keine sichere Vorhersage; sie müssten durch Messungen im See überprüft werden.