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Der natürliche Treibhauseffekt bewirkt, dass auf der Erdoberfläche eine durchschnittliche Temperatur von 15 °C herrscht und sich dadurch überhaupt erst Leben entwickeln konnte.

Davon zu unterscheiden ist der zusätzliche oder anthropogene Treibhauseffekt, der auf das Wirken des Menschen zurückzuführen ist und der eine zusätzliche Erwärmung der Erdoberfläche bewirkt.

* 03.05.1860 in Ancona (Italien)
† 11.10.1940 in Rom

Sein mathematischer Forscherdrang und seine analytische Intelligenz verblüfften zunächst nur seine Eltern und Lehrer. Denn der aus ärmlichen Verhältnissen stammende VITO VOLTERRA setzte sich bereits als 13-Jähriger mit dem Dreikörperproblem auseinander.

Doch schon zehn Jahre später, im Jahr 1883, wurde er Professor für Mechanik in Pisa. Den Lehrstuhl für Mathematische Physik in Rom erhielt er 1900. Damals war noch nicht abzusehen, dass er ab 1926 als Begründer der VOLTERRA-Regeln seinen festen Platz in der Forschung finden würde. Neben zahlreichen Projekten wie Untersuchungen zur Elastizitäts- und Potenzialtheorie, partiellen Differenzialgleichungen, Funktionentheorie und Integralgleichungen, befassten sich seine Forschungen überwiegend mit der Analysis.

Und so wurden seine Berechnungen zur Populationsdynamik in den Räuber-Beute-Beziehungen wegweisend für die Verhaltensökologie. Nahezu parallel, wenn auch unabhängig voneinander, entwickelte im Jahr 1925 der österreichisch-amerikanische Mathematiker ALFRED JAMES LOTKA (1880 –1949) ebenfalls diese drei Gesetze. Dank der VOLTERRA- oder auch LOTKA-VOLTERRA-Regeln wurde erstmals die Entwicklung von Populationen unter interspezifischer Konkurrenz auf quantitative Aspekte untersucht und es konnten allgemeingültige Schlussfolgerungen gezogen werden.
Auch wenn die drei Regeln gewissen Einschränkungen unterliegen, können mit ihnen auch komplexere Beziehungen grob abgeschätzt werden.

* 14.09.1769 in Berlin
† 06.05.1859 in Berlin

ALEXANDER VON HUMBOLDT wurde zum zweiten, wissenschaftlichen Entdecker des spanischen Amerika. Er gilt als Begründer der modernen wissenschaftlichen Entdeckungsreisen und war Vorbild für CHARLES DARWIN (1809-1882). Sein vielseitiges, rastloses Wirken und enzyklopädisches Wissen war schöpferisch anregend auf mehrere Generationen junger Naturforscher. Viele von ihnen hat HUMBOLDT mit Rat und Tat gefördert. Die Bekanntschaft mit herausragenden Dichtern und Naturwissenschaftlern hatte entscheidenden Einfluss auf HUMBOLDTS Natur- und Menschenbild sowie sein Vorhaben, in fernen tropischen Ländern Forschungen zu betreiben. Nicht zuletzt gehörte zu den glücklichen Umständen in HUMBOLDTS Leben die Bekanntschaft mit dem französischen Botaniker AIMÉ BONPLAND (1773-1858). Beiden gelang der Nachweis, dass die Stromgebiete des Orinoko und des Amazonas durch einen schiffbaren Naturkanal miteinander verbunden sind.

Zwischen Rostock und Rügen erstreckt sich entlang der Ostseeküste eine amphibische Landschaft – die Vorpommersche Boddenlandschaft. Dort findet man noch einige der ursprünglichsten Teile in Deutschland: das Fischland, die Halbinsel Darß-Zingst, die Insel Hiddensee und Ummanz, die Rügenhalbinsel Bug und eine Anzahl kleinerer Inseln. Die Langunen zwischen Halbinseln und Festland nennt man Bodden.
Die Gesamtfläche des Nationalparks beträgt ca. 805 Quadratkilometer.
Die überaus vielseitige Landschaft ist reich an charakteristischen Tier- und Pflanzenarten. Seit altersher gilt die Ostseeküste in diesem Bereich als Fundgrube für Bernstein und Feuerstein. Den Kranich und andere Vögel kann man hier im Frühjahr und im Herbst beobachten.

Überfischung in Küstennähe führte zu einer starken Dezimierung des Fischbestandes. Fischereigesetze und Kontrollen mussten verschärft werden, um die wertvollen Nahrungsquellen an der Küste zu schützen. Die Fischer wichen auf die hohe See aus. Da die Fischbestände auf offener See verstreuter vorkamen, wurden die entsprechenden Fangnetze vergrößert. Bis zu 120 km große Netze, die 100 m in die Tiefe reichen, fischen alles ab, was hineingerät. Natürlich handelt es sich dabei nicht nur um die gewünschten Thunfische, Lachse oder Tintenfische. Sind diese Treibnetze ursprünglich zum Fang von den erwähnten Fischschwärmen gedacht, macht aber der nicht verwertbare Beifang von Delfinen, anderen Walen, Meeresschildkröten, Haien, Robben, Seevögeln und anderen Tieren oft die Hälfte der tatsächlichen Beute aus.

Wasser gibt es genug: 1,38 Milliarden Kubikkilometer, das entspricht einem Würfel von 1100 km (Köln bis Rom) Seitenlänge. Diese Wassermasse bleibt immer gleich. Sie befindet sich in einem ständigen Kreislauf, deshalb spricht man auch von dem Wasserkreislauf der Erde.

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Multiple-Choice-Test zum Thema "Ökologie".

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WISSENSTEST

Um die Information zwischen den erregbaren Strukturen zu sichern, müssen die Aktionspotenziale (AP) fortgeleitet werden. Voraussetzung dafür ist die Eigenschaft der Axonmembran, Spannungsänderungen an einer Stelle der Membran als Auslöser für die Spannungsänderung an der benachbarten Stelle der Membran zu nutzen. Diese Art der Erregungsleitung ist für marklose Neuriten (Axone) typisch. Sie wird als kontinuierliche Erregungsleitung bezeichnet.

Bei Isolierung des Neuriten durch die Markscheide (markhaltige Neurite) können die AP nur an den ranvierschen Schnürringen entstehen, da sich nur dort die spannungsabhängigen Ionenkanäle befinden und Kontakt zwischen Außenmedium und Zellinnerem besteht. Das AP „springt“ also von Schnürring zu Schnürring. Diese Art der Erregungsleitung wird deshalb auch als saltatorischen Erregungsleitung bezeichnet.

Alle lebenden Zellen bilden an der Zellmembran chemische und elektrische Gradienten aus.
Die chemischen und elektrischen Gradienten sind die Grundlage für die Ruhe-, Aktions-, Rezeptor- und Synapsenpotenziale.
Die Änderungen der Potenziale sind Voraussetzung für Erregung und Erregungsleitung.
Die Membranstruktur sowie passive und aktive Transportvorgänge bedingen die verschiedenen Biopotenziale.
Im Tierreich haben sich spezialisierte Zellen (Sinnes-, Nerven- und Muskelzellen) für Reizaufnahme und Erregungsauslösung, die Erregungsleitung und Reaktion entwickelt.
Synapsen sind entscheidende Schaltstellen zwischen den Nervenzellen und zwischen Nerven- und Muskelzellen. Sie koordinieren die Vielzahl der eintreffenden Erregungen durch Bahnung (Förderung) oder/und Hemmung.

* 09.09.1737 Bologna
† 04.12.1798 Bologna

Er war Professor für Anatomie und Geburtshilfe in Bologna und entdeckte 1780 bei Untersuchungen über tierische Elektrizität die Grundlagen für die Schaffung neuartiger Stromquellen (galvanische Elemente, Batterien).

Man unterscheidet feste von beweglichen Knochenverbindungen. Feste Knochenverbindungen bezeichnet man als Haften. Die beweglichen Verbindungen zwischen zwei Knochen bezeichnet man dagegen als Gelenk. Der Grundaufbau der Gelenke ist gleich. Sie bestehen aus Gelenkkapsel, Gelenkfläche, Gelenkpfanne, Gelenkkopf, Gelenkknorpel und der Gelenkflüssigkeit (Gelenkschmiere).
Nach der Form der Gelenkfläche unterscheidet man:

Die Gelenkform bestimmt die Bewegungsrichtung der Knochen. Verstauchungen und Verrenkungen sind die häufigsten Gelenkverletzungen.

Mit dem Geruchssinn werden gasförmige Substanzen wahrgenommen. Der Geruchssinn ist ein chemisches Sinnesorgan.

Die Geruchssinneszellen liegen in der Riechschleimhaut der Nasenhöhlen.

Die Geschmackssinneszellen befinden sich in den an der Zungenoberfläche liegenden Geschmacksknospen. Die Geschmacksempfindungen konzentrieren sich an unterschiedlichen Abschnitten der Zunge. Wie der Geruchssinn ist auch der Geschmackssinn ein chemisches Sinnesorgan.

Der Gleichgewichtssinn (auch statischer Sinn oder Schweresinn) ist ein mechanischer Sinn zur Wahrnehmung der Lage des Körpers bzw. einzelner Körperteile im Raum. Dabei dient die Konstanz der Schwerkraft (immer zum Erdmittelpunkt gerichtet) als Richtgröße. Gleichgewichtsorgane sind bei den meisten Tieren und Menschen vorhanden. Sie gehören zu den Sinnesorganen.

Hanf ist eine Pflanze der gemäßigten Breiten, die von der Donau bis nach Nordchina wild vorkommt. Sie wurde schon im 3. Jahrtausend v. Chr. in China zur Fasergewinnung kultiviert. Spätestens im 9. Jh. v. Chr. wurde in Indien entdeckt, dass die Pflanze auch psychoaktive Inhaltsstoffe enthält. Der Hanf gelangte über die skythisch-keltischen Handelsbeziehungen nach Westeuropa, wo er wegen seiner zähen, strapazierfähigen Fasern angebaut wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg ersetzten aber mehr und mehr billige Synthesefasern den teureren Hanf. Wegen seiner theoretisch möglichen Verwendung als Haschischlieferant wurde der Hanfanbau in der Bundesrepublik 1981 verboten. Dieses Verbot wurde 1996 wieder aufgehoben, und für den Hanf scheint eine Renaissance als Biorohstoff angebrochen zu sein.

* 31.08.1821 Potsdam
† 08.09.1894 Berlin-Charlottenburg

Er war ein bedeutender Physiologe und Physiker, schuf eine umfassende Formulierung des Energieerhaltungssatzes, erfand den Augenspiegel zur Untersuchung des Augenhintergrundes und leistete als erster Leiter der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin-Charlottenburg wichtige Beiträge dazu, dass sich Berlin Ende des 19. Jahrhundert zu einem Zentrum physikalischer Forschung entwickelte.

Die Bezeichnung „Hormone“ stammt aus dem Griechischen, bedeutet soviel wie Antriebsstoffe und wurde 1905 von E. H. STARLING erstmalig eingeführt. Der Mensch produziert etwa 50 Hormone, die Körperfunktionen, Entwicklung und Wachstum koordinieren.
Im jugendlichen Alter finden gravierende Umstellungen der Funktionen des endokrinen Systems statt, die sowohl äußerliche Körpermerkmale als auch das Verhalten verändern. Viele Jugendliche wissen dann eigentlich gar nicht, was mit ihnen passiert. Sie müssen sich an ein anderes Aussehen gewöhnen, sind launisch, schnell gereizt, z. T. aggressiv, lustlos, provokant. Das ist eine schwere Zeit und häufig ist die Ursache für diese Stimmungsschwankungen unklar.

Die Diagnose hormoneller Erkrankungen stellt hohe Anforderungen an die Kenntnis der vielfältigen Wechselwirkungen innerhalb des endokrinen Systems, die z. T. noch gar nicht voll erkannt sind.
Da viele Hormone z. B. an der Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels beteiligt sind, kann ein Glied in dieser Kette allein eine Kaskade von Folgeerscheinungen nach sich ziehen.
Daher ist die Diagnostik von Erkrankungen des endokrinen Systems sehr aufwendig. Andererseits haben viele Medikamente Hormonanteile, die zwar die akute Erkrankung heilen helfen, aber auch das normal arbeitende Hormonsystem beeinflussen und damit unübersichtliche Nebenwirkungen auslösen können.
Die Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus), Unter- oder Überfunktion der Schilddrüse, Riesen- oder Zwergwuchs gehören zu den Erkrankungen des endokrinen Systems, die entweder viele Menschen betreffen (z. B. Diabetes) oder Mangelerscheinungen durch Ernährung (z. B. Unterfunktion der Schilddrüse) oder außergewöhnlich durch Entwicklungsstörungen (z. B. Riesen- oder Zwergwuchs) sind und damit das besondere Interesse der Menschen auf sich ziehen.
Solche Erkrankungen sind auch bei Tieren bekannt oder können experimentell ausgelöst werden.

Damit ein Organismus mit allen seinen Organen voll funktionsfähig ist, müssen alle Organe und Organsysteme eng zusammenarbeiten und miteinander kommunizieren.
Zur Abstimmung dieser Tätigkeiten verfügt der menschliche Körper über zwei Steuerungssysteme: das Nervensystem und das Hormonsystem. Beim Nervensystem werden die Informationen durch spezielle Leitungen und elektrische Impulse weitergegeben; Hormone wirken als Signale, indem sie vom Ort ihrer Bildung zum Ort ihrer Wirkung über das Blutgefäßsystem transportiert werden. Ihre spezielle chemische Zusammensetzung sichert das „Übersetzen“ ihrer Signale. Im Gegensatz zum Nervensystem, das schnell und zielgerichtet arbeitet, erstreckt sich die Wirkungsweise des Hormonsystems über einen längeren Zeitraum bei langsamerer Arbeitsweise.

Psychoaktive Substanzen (Psychopharmaka), deren Besitz, Verkauf und Einnahme nach Liste der WHO (Weltgesundheitsorganisation) verboten sind, bezeichnet man als illegale Drogen. Sie beeinflussen das Nervensystem, können erregend oder hemmend auf neuronale Vorgänge wirken und erzeugen persönlichkeitsverändernde Zustände (z. B. Halluzinationen, unbegründete Euphorie usw.).
Illegale Drogen führen häufig zu physischer und/oder psychischer Abhängigkeit (Sucht).
Die allgemeine Wirkung, das Vorkommen und die Schädlichkeit illegaler Drogen (u. a. Opiate, Kokain, Meskalin, Haschisch, Psilocybin) sind allgemein bekannt. Trotzdem ist der Missbrauch dieser Drogen noch nicht wesentlich zurückgegangen.
Nachfolgend sollen detailliertere Informationen zur biochemischen Wirkung und der Langzeitwirkung von illegalen Drogen gegeben werden.

Bei Tieren und dem Menschen findet die Kopplung des Nerven- und endokrinen Systems auf drei Ebenen statt. Es gibt strukturelle, chemische und funktionelle Beziehungen. Beide Systeme sind Koordinationssysteme, die die Leistungen und das Verhalten des Organismus beeinflussen. Während vom Nervensystem schnelle, lokal meist stark begrenzte, nur kurz anhaltende (solange der Nervenimpuls anhält) Wirkungen ausgehen, beeinflusst das endokrine System langsamer, lokal weniger begrenzt und länger anhaltend.

Das menschliche Hörvermögen liegt zwischen 16 und 20 000 Hz und nimmt mit zunehmendem Alter ab. Lärm ist ein unerwünschtes Schallereignis, welches in der Lage ist, die Gesundheit und das Wohlbefinden von Menschen zu beeinflussen. Durch Lärm werden die Haarzellen im Innenohr schneller zerstört. Die Lärmschwerhörigkeit ist eine Krankheit unserer Zeit, die u. a. durch die Musikhörgewohnheiten verursacht wird. In den USA schätzt man die Zahl der schwerhörigen Musikfans auf 10 Millionen.
Es werden vier Lärmstufen und ihre Auswirkungen auf den menschlichen Organismus unterschieden. Direkte Lärmwirkungen können Veränderungen des Hörsinnesorgans verursachen. Indirekte Lärmwirkungen treten nach der Erregungsverarbeitung und anschließender zentralnervöser Beeinflussung aller Organsysteme auf.

Viele Unterwasserorganismen verschiedener Wirbeltierklassen haben die Fähigkeit entwickelt, elektrische Felder eines Körpers wahrzunehmen bzw. selbst zu generieren. Die elektrischen Signale dienen dem Erkennen und Orten von Objekten sowie der Kommunikation.

Motivationen und Emotionen sind Ausdruck komplexer neurophyiologischer und hormoneller Zustände. Das limbische System besteht aus ringförmig angeordneten Koordinationszentren des Gehirns. Motivationen und Emotionen werden von verschiedenen Hirnabschnitten sowie inneren und äußeren Bedingungen beeinflusst. Schmerz, Angst und Depressionen sind Zustände, die sich aus inneren Ungleichgewichten und äußeren schädlichen Einflüssen ergeben.

Die Muskulatur des Menschen nimmt einen Anteil von ca. 50 % an der Gesamtkörpermasse ein. Die Muskeln kontrahieren aktiv, können aber nur passiv gedehnt werden. Die Dehnung erfolgt oft durch einen Gegenspieler (Antagonisten). Muskelpaare, die gleichförmig arbeiten, bezeichnet man als Synergisten.

Das Verrichten von Muskelarbeit erfordert den Einsatz von Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) bzw. KTP (Kreatintriphosphat). Die Muskelarbeit wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Um eine dauerhafte Steigerung der Leistungsfähigkeit zu erreichen, müssen diese Faktoren durch ein gezieltes, regelmäßiges Training gefördert werden. Es wird zwischen Ausdauer- und Krafttraining unterschieden.
Eine Überforderung des Bewegungssystems kann zu Muskelverletzungen (Muskelverhärtung, Muskelkater u. a.) führen. Ein Abbruch des Trainings führt zum Verlust der erzielten Wirkungen auf die verschiedenen Organsysteme (Herz-Kreislauf-System u. a.).