Gemeinschaftsökologie

Die Pyramidenstruktur von Gemeinschaften

Die Organismen, die die unterste Ebene der Pyramide bilden, variieren von Gemeinschaft zu Gemeinschaft. In terrestrischen Gemeinschaften bilden im Allgemeinen mehrzellige Pflanzen die Basis der Pyramide, während in Süßwasserseen eine Kombination aus mehrzelligen Pflanzen und einzelligen Algen die erste trophische Ebene bildet. Die trophische Struktur der Ozeane basiert auf dem als Krill bekannten Plankton. Es gibt einige Ausnahmen von diesem allgemeinen Schema. In vielen Süßwasserläufen bildet Detritus und nicht lebende Pflanzen die Energiegrundlage. Detritus besteht aus Blättern und anderen Pflanzenteilen, die von den umliegenden Landgemeinden ins Wasser fallen. Er wird von Mikroorganismen abgebaut, und der an Mikroorganismen reiche Detritus wird von wirbellosen Wassertieren gefressen, die wiederum von Wirbeltieren gefressen werden.

Die ungewöhnlichsten Lebensgemeinschaften sind diejenigen, die hydrothermale Schlote am Meeresboden umgeben. Diese Schlote entstehen durch vulkanische Aktivitäten und die Bewegung von Kontinentalplatten, die Risse im Meeresboden erzeugen. In die Risse sickert Wasser, das durch Magma im Erdmantel erhitzt wird, sich mit Schwefelwasserstoff anreichert und dann wieder zum Meeresboden aufsteigt. In dem warmen, schwefelhaltigen Wasser, das diese Risse umgibt, gedeihen schwefeloxidierende Bakterien (Chemoautotrophe). Die Bakterien nutzen den reduzierten Schwefel als Energiequelle für die Fixierung von Kohlendioxid. Im Gegensatz zu allen anderen bekannten Lebensgemeinschaften auf der Erde stammt die Energie, die die Grundlage dieser Tiefseegemeinschaften bildet, aus der Chemosynthese und nicht aus der Photosynthese; das Ökosystem wird also eher durch geothermische als durch Sonnenenergie gespeist.

Einige Arten in der Umgebung dieser Schlote ernähren sich von diesen Bakterien, aber andere Arten haben langfristige, gegenseitig vorteilhafte Beziehungen (mutualistische Symbiosen) mit Schwefelbakterien gebildet. Diese Arten beherbergen die chemoautotrophen Bakterien in ihrem Körper und beziehen ihre Nahrung direkt von ihnen. Die Lebensgemeinschaften in der Umgebung dieser Schlote unterscheiden sich so sehr von denen im übrigen Ozean, dass seit den 1980er Jahren, als die biologische Erforschung dieser Schlote begann, etwa 200 neue Arten beschrieben wurden, und es gibt viele weitere, die noch unbeschrieben sind, d. h. noch nicht offiziell beschrieben und wissenschaftlich benannt wurden. Unter den beschriebenen Arten gibt es mindestens 75 neue Gattungen, 15 neue Familien, eine neue Ordnung, eine neue Klasse und sogar einen neuen Stamm.