Population in der Biologie: einfach erklärt

Grasfrösche derselben Art leben zur gleichen Zeit an einem Teich. Können sie sich dort unter natürlichen Bedingungen miteinander fortpflanzen, lassen sie sich auch genetisch als eine Population betrachten. Dieselbe Art kann an einem entfernten, nicht verbundenen Teich eine zweite Population bilden.

In der Statistik bedeutet Population etwas anderes: Sie ist die Gesamtheit, über die eine Stichprobe Auskunft geben soll. Die untersuchten Dinge müssen keine Lebewesen und keine Fortpflanzungsgemeinschaft sein.

Ein Teich, eine Insel oder ein Waldstück kann eine örtliche Gruppe abgrenzen. Tiere können jedoch zwischen benachbarten Gebieten wandern. Bei Pflanzen können Samen oder andere Fortpflanzungseinheiten Grenzen überwinden. Daher sind Grenzen oft durchlässig.

Eine offene Population tauscht Individuen mit anderen Populationen aus. Einwanderung kann ihre Größe erhöhen, Auswanderung sie verkleinern; auch Erbgut kann so ausgetauscht werden. Eine abgeschlossene Population hat keinen solchen Austausch, etwa wegen großer Entfernung oder einer unüberwindbaren Barriere.

Genetische Modelle nehmen manchmal Panmixie an: Innerhalb der Population gibt es keine Paarungsschranken, und Paarungen erfolgen statistisch zufällig. Wirkliche Populationen erfüllen diese Modellannahme nicht unbedingt.

Die Populationsstruktur beschreibt mehr als die Gesamtzahl: Dazu gehören Dichte, räumliche Verteilung, Altersaufbau und bei getrenntgeschlechtlichen Arten das Zahlenverhältnis der Geschlechter. Die Dichte bezieht Individuen auf eine Fläche oder ein Raumvolumen.

Die reale Abundanz ist die tatsächliche Dichte. Die apparente Abundanz ist die mit einer Methode erfasste Dichte. Im Freiland werden Tiere oft übersehen; Stichproben an mehreren Stellen liefern deshalb meist eine Schätzung. Die räumliche Verteilung beschreibt, ob Individuen innerhalb des betrachteten Gebiets gehäuft oder eher verteilt vorkommen. Das ist etwas anderes als die großräumige Verbreitung einer Art.

Der Altersaufbau unterscheidet Lebensabschnitte vor, während und nach der Fortpflanzungszeit. Aus dem Geschlechterverhältnis allein lässt sich späterer Nachwuchs nicht sicher vorhersagen.

Populationsdynamik heißt die Veränderung über die Zeit. Geburten und Einwanderung erhöhen die Zahl; Todesfälle und Auswanderung verringern sie. Bleibt die Zahl gleich, können sich diese Vorgänge dennoch ausgleichen. Bei knapper Nahrung oder wenig Platz kann Wachstum langsamer werden. Wenn die Verluste die Zugänge übersteigen, schrumpft der Bestand.

Ein dichteabhängiger Faktor wirkt je nach Dichte unterschiedlich stark. Bei hoher Dichte nehmen häufig Begegnungen und Nahrungskonkurrenz zu; Krankheiten und Parasiten können sich leichter ausbreiten. Auch sozialer Stress und der Einfluss von Fressfeinden können von der Dichte abhängen.

Ein dichteunabhängiger Faktor wirkt unabhängig von der anfänglichen Dichte. Beispiele sind Temperatur, Niederschlag, Bodenbedingungen, Umweltkatastrophen und Pestizide. Die Einordnung richtet sich nach der Wirkung, nicht danach, ob der Faktor belebt oder unbelebt ist.

Ein einfaches Modell kann anfängliches Wachstum, schnelle Zunahme, eine Bremsung durch knappe Ressourcen und einen Rückgang bei ungünstigen Bedingungen zeigen. Reale Populationen müssen diese Phasen weder vollständig noch in fester Reihenfolge durchlaufen. Räuber und Beute können zeitversetzt schwanken: Mehr Beute kann erst später mehr Räuber ermöglichen; darauf können weniger Beute und anschließend weniger Räuber folgen. Das Modell allein beweist keine Ursache für eine beobachtete Schwankung.