Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln

Räuber-Beute-Beziehung – die Lotka-Volterra-Regeln

Buntspecht und Borkenkäfer, Luchs und Schneeschuhhase, Löwe und Antilope – all diese Tiere stehen in einem ganz bestimmten Verhältnis zueinander: Sie sind Räuber und Beute. Sie stehen also in einer Beziehung zueinander, die als Räuber-Beute-Beziehung bezeichnet wird.
Für die Beziehung zwischen Räuber und Beute wurden in der Biologie bestimmte Grundsätze festgestellt und darauf aufbauend die Lotka-Volterra-Regeln aufgestellt. In diesem Lerntext erfährst du, was die Lotka-Volterra-Regeln sind, wie viele es gibt und wann sie gelten.

Die Lotka-Volterra-Regeln – Definition

Einfach erklärt prognostizieren die Lotka-Volterra-Regeln, wie sich eine Beutepopulation im Verhältnis zu ihrer Räuberpopulation entwickelt. Es sind Grundprinzipien der Räuber-Beute-Beziehung. Dabei gibt es drei Lotka-Volterra-Regeln (1–3), die die Populationsdynamik der Räuber-Beute-Beziehung beschreiben und hier kurz zusammengefasst sind:

Was die einzelnen Regeln konkret bedeuten und warum sie gelten, wird im Folgenden genauer erklärt.

Die erste Volterra-Regel – Beispiel

Die Individuenzahlen von Räuber und Beute schwanken periodisch, wenn alle anderen Bedingungen konstant sind. Die Maxima sind zeitlich phasenverschoben.

Die erste Lotka-Volterra-Regel entstand über einen Beobachtungszeitraum von 90 Jahren. Dabei beobachtete man regelmäßige Schwankungen in Populationen von Luchsen (Räuber) und Schneeschuhhasen (Beute). Auf ein Maximum einer Schneeschuhhasenpopulation folgte stets ein Maximum der Luchspopulation. Darauf folgte ein Minimum der Schneeschuhhasenpopulation und dann ein Minimum der Luchspopulation.

Die erste Lotka-Volterra-Regel kann damit einfach erklärt werden, dass sich der Luchs als Räuber von dem Schneeschuhhasen ernährt. Beide Populationen sind also voneinander abhängig. Gibt es viele Schneeschuhhasen, haben die Luchse ein großes Nahrungsangebot und die Anzahl der Luchse steigt. Dadurch gibt es aber mehr Räuber, die Nahrung benötigten und Schneeschuhhasen fressen, sodass die Anzahl der Beutetiere sinkt. Das hat zur Folge, dass das Nahrungsangebot knapp wird und auch die Anzahl der Räuber sinkt.
Wenn wir auf Schneeschuhhase und Luchs die erste Lotka-Volterra-Regel anwenden, ergibt sich also der periodische Ablauf der Populationsgrößen mit den zeitlichen Phasenverschiebungen.

Die zweite Volterra-Regel – Beispiel

Die durchschnittliche Größe einer Population ist konstant.

Betrachtet man die obere Abbildung, wird bereits klar, dass die Populationsgrößen zwar schwanken, sich aber immer um ein bestimmtes Mittel herum bewegen. Betrachtet man die Populationsgrößen über einen längeren Zeitraum, ist zu erkennen, dass die Anzahl der Schneeschuhhasen und der Luchse über den Beobachtungszeitraum im Mittel konstant bleibt.

Die dritte Volterra-Regel – Beispiel

Wird eine Räuber-Beute-Beziehung zeitlich begrenzt gestört, dann erholt sich die Beutepopulation schneller als die Räuberpopulation.

Die dritte Lotka-Volterra-Regel spielt eine große Rolle, wenn der Mensch sich in die Räuber-Beute-Beziehungen einmischt. Wenn beispielsweise Insektizide auf einem Feld gespritzt werden, werden sowohl die Räuber – z. B. Marienkäfer – als auch die Beute – z. B. Schildläuse – getötet. Es kommt also zu einer Dezimierung beider Populationen.
Werden keine Insektizide mehr gespritzt, dann erholen sich beide Populationen wieder. Die der Schildläuse erholt sich jedoch schneller wieder als die der Marienkäfer. Es liegt ein schnelleres Wachstum der Beutepopulation vor, verglichen mit dem Wachstum der Räuberpopulation. Das hat zur Folge, dass die Schädlinge nach dem Verspritzen von Insektiziden zunächst wenig natürliche Fressfeinde haben und sich schneller ausbreiten können, was zu größeren Ernteeinbußen führen kann als ohne den Einsatz von Insektiziden.

Warum treffen die Lotka-Volterra-Prognosen niemals exakt ein?

In der Natur ist es sehr selten, dass ein Räuber sich von nur einer einzigen Beute ernährt. Und ein Beutetier kann von mehreren Räubern gejagt werden. Außerdem greift der Mensch oft in bestehende Räuber-Beute-Beziehungen ein, da er beispielsweise Insektizide spritzt oder Tiere jagt.

Ein weiterer Einflussfaktor auf die Räuber-Beute-Beziehungen sind sich ändernde Umweltbedingungen wie die Zerstörung von Lebensräumen. Die Lotka-Volterra-Regeln sind somit nur eine Idealvorstellung unter der Voraussetzung, dass alle Bedingungen konstant sind. Als Kritik der Lotka-Volterra-Regeln kann man sagen, dass Bedingungen in der Natur so gut wie nie konstant sind. Die Regeln im Allgemeinen gelten dennoch, doch um Aussagen über die Entwicklung einer Population zu treffen, muss man immer auch die anderen Faktoren beachten.

Dieses Video

In diesem Video lernst du die Lotka-Volterra-Regeln 1, 2 und 3 kennen. Du erfährst, unter welchen Bedingungen die Lotka-Volterra-Regeln gelten und inwiefern sie uns helfen können, Veränderungen in der Populationsgröße vorherzusagen.

Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zu dem Thema Lotka-Volterra-Regeln, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Wenn du die Lotka-Volterra-Regeln im Unterricht behandelst, bist du nun bestens vorbereitet. Viel Spaß!