Organismen interagieren mit ihrer Umwelt und tauschen dabei Materie und Energie aus

Jedes Lebewesen steht ständig in Wechselwirkung mit seiner Umwelt, zu der sowohl nicht lebende Faktoren (abiotische Umwelt) als auch andere Organismen (biotische Umwelt) zählen. Ein Baum beispielsweise absorbiert über seine Wurzeln Wasser und gelöste Mineralstoffe aus dem Boden. Gleichzeitig nehmen seine Blätter Kohlendioxid aus der Luft auf und fangen mit dem Chlorophyll Sonnenlicht ein, um mit dessen Energie die Photosynthese anzutreiben. Dabei kommt es zur Umwandlung von Wasser und Kohlendioxid in Zucker und Sauerstoff. Der Baum entlässt den Sauerstoff in die umgebende Luft und seine Wurzeln helfen bei der Bodenbildung, indem sie die Verwitterung des Gesteins im Untergrund unterstützen. Sowohl der Organismus selbst als auch seine Umwelt werden durch die zwischen ihnen ablaufenden Wechselwirkungen beeinflusst. Der Baum interagiert auch mit anderen Organismen wie zum Beispiel den Mikroorganismen im Boden, die mit seinen Wurzeln assoziiert sind, oder mit Tieren, die seine Blätter oder Früchte fressen.

Umwandlung von Energie Bewegung, Wachstum, Fortpflanzung und andere Lebensvorgänge erfordern Energie. Der Austausch von Energie zwischen einem Organismus und seiner Umwelt geht oftmals mit der Umwandlungeiner Energieform in eine andere einher. So absorbieren etwa die Blätter eines Baumes Licht (Strahlungsenergie) und wandeln diese Sonnenenergie über die Photosynthese in chemische Energie um, die in Form von Zuckermolekülen gespeichert werden kann. Wenn dann die Muskelzellen eines Tieres Zuckermoleküle als Betriebsstoff für die Fortbewegung einsetzen, wird die gespeicherte chemische Energie in kinetische Energie (Bewegungsenergie) umgewandelt. Bei allen Umwandlungen von Energie wird immer ein Teil der Energie in Wärmeenergie überführt, die zum Teil wieder an die Umgebung abgegeben wird. Im Gegensatz zu den chemischen Bausteinen, die in einem Ökosystem einem Kreislauf unterliegen, fließt Energie durch ein Ökosystem hindurch. Dabei strömt sie für gewöhnlich als Strahlungsenergie (Licht) ein und verlässt es in Form von Wärmeenergie (=> Abbildung 1.1).

Eine Lungenzelle eines Wassermolches teilt sich in zwei kleinere Zellen, die heranwachsen und sich erneut teilen

Abbildung 1.2: Eine Lungenzelle eines Wassermolches teilt sich in zwei kleinere Zellen, die heranwachsen und sich erneut teilen.

 
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