Ökosysteme sind ständigem Wandel ausgesetzt. Durch den menschlichen Einfluss beschleunigen sich viele dieser Änderungen, wie der Klimawandel oder die Immigrationsrate invasiver Spezies. Die Menschheit ist daran interessiert, dass das Ökosystem, in dem sie lebt und deren Teil sie ist, stabil bleibt unter derartigen Einflüssen. In der Tat konnten schon einige Eigenschaften von Spezies identifiziert werden, die die Stabilität von Ökosystemen beeinflussen können. Da sich diese durch evolutionäre Anpassung an die herrschenden Bedingungen verändern können, ist es vor allem auch wichtig zu verstehen unter welchen Bedingungen solche Eigenschaften für die ausprägende Spezies von Vorteil sind.

In dieser Thesis analysieren wir drei Eigenschaften von Spezies, die die Stabilität von Ökosystemen beeinflussen können, nämlich die Verteidigung von Beute gegen Prädatoren, die Migration von Spezies zwischen Habitaten und die intraspezifische Merkmalvariabilität von Pflanzen. Genauer gesagt betrachten wir reservoir-basierte Verteidigung, das heißt die Beute besitzt ein Sekretreservoir, das mit der Zeit biosynthetisch aufgefüllt wird. Die Beute nutzt eine gewisse Sekretmenge für die Verteidigung gegen eine Prädatorenattacke und ist nicht verzehrbar solange sie diese Menge zur Verfügung hat. Bei der Migration von Spezies werden wir uns auf kleine Migrationsraten konzentrieren, für die stochastische Effekte relevant werden, d.h. wir betrachten die sogenannte stochastische Migration. Schlussendlich berücksichtigen wir, dass sich Pflanzenindividuen innerhalb einer Spezies, aber auch Pflanzenteile eines Pflanzenindividuums stark in ihren Merkmalen unterscheiden können und untersuchen den Einfluss dieser Variabilität auf Herbivoren. Einen besonderen Blickwinkel legen wir bei allen drei Eigenschaften auf die Bedingungen, unter denen diese Eigenschaften für die Spezies von Vorteil sind, da diese Situationen markieren, in denen sich diese Merkmale evolutionär durchsetzen können.

Wir werden zeigen, dass diese drei Eigenschaften entweder die Speziesabundanz oder die Speziesdiversität im Ökosystem erhöhen können. Reservoir-basierte Verteidigung der Beute kann sowohl die Beute- als auch die Räuberdichte erhöhen und ist stets dann von Vorteil für die Beute, wenn die Räuberdichte nicht zu klein und die Kosten für Verteidigung nicht zu hoch sind.

Stochastische Migration kann die lokale und regionale Diversität in einer Metagemeinschaft erhöhen; ersteres sogar im Limes sehr seltener Migrationsereignisse. Wir werden zeigen, dass sich die Diversitätssteigerung auf zwei Effekte zurückführen lässt, nämlich den sogenannten Rettungseffekt und dynamische Koexistenz. Dabei profitieren vor allem Spezies vom zweiten trophischen Level von diesen Effekten, während Spezies vom dritten trophischen Level nur von Migration profitieren können, wenn die Migrationsrate hoch ist.

Als letztes werden wir das enorme Ausmaß der Merkmalvariabilität in Pflanzen untersuchen. Wir werden zeigen, dass Variabilität in den Verteidigungs- und/oder Nährstoffkonzentrationen der Blätter an sich von Vorteil sein kann für die Pflanze und damit einen Grund darstellt, warum sich eine derart große Variabilität in diesen Merkmalen entwickelt haben könnte. Dabei werden wir zeigen, dass es ausschlaggebend sein kann das Präferenzverhalten der Herbivoren zu berücksichtigen. Im Speziellen werden wir zeigen, dass eine Pflanze von Verteidigungs- und Nährstoffvariabilität an sich profitiert, wenn sie hauptsächlich von Spezialisten befressen wird und diese für sich optimale Präferenz zeigen.

Am Ende dieser Thesis werden wir basierend auf diesen Ergebnissen diskutieren, wie diese drei Eigenschaften die Stabilität des Ökosystems beeinträchtigen können.