In diesem Kapitel soll nur kurz die “Interaktion” zwischen Lebewesen und deren Umwelt “untersucht” werden. Diese Thematik fällt (außerhalb) des Schulunterrichts in die Ökologie und nicht unter die Humanbiologie. Im Rahmen des Schulunterrichts soll aber kurz der Einfluss von biotischen und abiotischen Faktoren erwähnt werden. Ebenfalls soll dieses Kapitel auch zeigen, dass die “Vorhersage” von Populationsdichten bzw. Interaktion von Lebewesen mit seiner Umwelt sehr komplex ist und mit wissenschaftlichen Methoden auch nicht exakt vorhersagbar ist.
Menschen (wie jeder andere Organismus auch) siedeln sich (bevorzugt) an Orten mit geeigneten biotischen und abiotischen Faktoren an. Dabei handelt es sich bei abiotische Faktoren um “Einflüsse” wie Licht, Temperatur, Sonneneinstrahlung, Nährstoffe/Wasser. Neben diesen abiotischen Faktoren werden Lebewesen auch durch biotische Faktoren beeinflusst. Unter den biotischen Faktoren versteht man alle Einwirkungen auf ein Lebewesen, die von anderen Lebewesen ausgehen (daher spricht man bei biotischen Faktoren auch von Faktoren der belebten Natur). Diese Interaktion bzw. Wechselwirkung zwischen einzelnen Lebewesen können intraspezifisch sein, d.h von Lebewesen der eigenen Art. Die Interaktion kann aber auch interspezifisch auftreten, das heißt von Lebewesen anderer Arten.
Befinden sich Lebewesen in einer Gemeinschaft, sprechen wir von einer sogenannten Biozönose. Hier werden im Rahmen des Unterrichts drei (besondere) Gemeinschaften “untersucht”:
Wie im letzten Absatz beschrieben, können diese interspezifischen Wechselwirkungen neutrale, positive oder negative Einflüsse auf Lebewesen haben (bzw. auf deren Populationsdichte).
Wie schon eingangs geschrieben, haben die abiotischen Umweltfaktoren auch Einfluss auf Lebewesen bzw. Menschen. Wie stark sich die abiotischen Faktoren auf das Wohlbefinden, die Gesundheit bzw. Populationsdichte bei Menschen auswirken lässt sich schlecht vorhersagen.
So gibt es beispielsweise Modelle (beispielsweise die Bergmannsche Regel), die einen Zusammenhang zwischen Körperformen des Menschen und dessen Lebensraum herstellen. Da laut diesem Modell die Wärmeabgabe eines menschlichen Körpers proportional zu seiner Größe ist, sind Individuen von Populationen in kalten Gebieten, als in warmen Gebieten.
Ein anderes Beispiel wäre die “Bräunung der Haut: So haben Menschen aus Ländern mit hoher Sonneneinstrahlung eine dunkle Haut mit vielen Pigmenten zum Schutz vor schädlicher UV-Strahlung, während Menschen in nördlichen Ländern hingegen eine hellere Haut haben (die UV-Strahlung des Sonnenlichts dringt in die menschliche Haut ein, wobei die Haut das Pigment Melanin bildet. Dadurch entsteht die durch Sonneneinfluss typische Bräunung der Haut, die als Lichtschutz dient).
Durch die vielen technischen Errungenschaften haben heute abiotische Faktoren wesentlich weniger Einfluss auf den “Lebensraum” bzw. Populationsdichten von Menschen als in der Vergangenheit. Auch wenn beispielsweise die Bergmannsche Regel “tendenziell” korrekt ist, beeinflussen auch andere Umweltfaktoren die Populationsdichte bzw. die Körperform von Menschen (beispielsweise ausreichende Nahrung).
Die Interaktion von Organismus und Umwelt bezieht sich auf den laufenden Austausch und das Wechselspiel zwischen einem Lebewesen und seiner Umgebung. Dieser Austausch kann verschiedene Formen annehmen, darunter physikalische, chemische und biologische Wechselwirkungen.
Pflanzen interagieren durch die Fotosynthese mit ihrer Umwelt, indem sie Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid aus der Umgebung aufnehmen und in Sauerstoff und Glukose umwandeln. Ein weiteres Beispiel ist ein Tier, das sein Verhalten an Temperaturschwankungen anpasst.
Die Interaktion von Organismus und Umwelt ist wichtig für das Überleben der Arten, weil sie es Organismen ermöglicht, auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren und sich diesen anzupassen.
Auf zellulärer Ebene interagieren Organismen mit ihrer Umwelt durch Zellmembranen, die den Ein- und Austritt von Stoffen regulieren. Darüber hinaus können Zellen durch chemische Reaktionen Energie aus der Umgebung aufnehmen und abgeben.
Umweltveränderungen können die Interaktion von Organismen erheblich beeinflussen. Zum Beispiel kann eine hohe Temperatur die Aktivität von Enzymen in einem Organismus beeinflussen. Dadurch können Prozesse wie Wachstum und Reproduktion verändert werden.
Der ökologische Fußabdruck ist ein Maß für den Ressourcenverbrauch eines Organismus oder einer Population in Bezug auf ihre Umwelt. Er hängt direkt mit der Interaktion von Organismus und Umwelt zusammen, da er zeigt, wie stark ein Organismus seine Umwelt belastet.
Menschliche Aktivitäten können die Interaktion von Organismus und Umwelt stark beeinflussen, etwa durch Verschmutzung, Landnutzung und Klimawandel. Diese Aktivitäten können die Lebensbedingungen für viele Arten verschlechtern und so zum Artensterben beitragen.
Anpassung bezeichnet in diesem Kontext die Fähigkeit eines Organismus, seine Strukturen und Funktionen so zu ändern, dass er unter veränderten Umweltbedingungen überleben kann. Dies ist ein wesentlicher Aspekt der Interaktion von Organismus und Umwelt.
Während die Interaktion den laufenden Austausch zwischen einem Organismus und seiner Umwelt bezeichnet, handelt es sich bei der Anpassung um längerfristige Veränderungen, die es einem Organismus ermöglichen, besser in seiner Umwelt zu überleben.
Die Interaktion von Organismus und Umwelt kann die Evolution einer Art beeinflussen, indem sie natürliche Selektion fördert. Individuen, die besser auf ihre Umwelt reagieren können, haben oft eine höhere Überlebens- und Reproduktionsrate, wodurch ihre Gene häufiger an die nächste Generation weitergegeben werden.