Allgemeines zu einem Ökosystem

Ein Ökosystem ist ein System, dass die Gesamtheit der Lebewesen und deren Lebensraum in ihren Wechselbeziehungen umfasst. Unser interaktives Audio-Ökosystem ist einem herkömmlichen Ökosystem nachempfunden.

Audio-Ökosystem

In unserem Projekt stellt der Lebensraum auf auditiver Ebene den Klangraum dar, in welchem sich Klanglebewesen aufhalten, bewegen und miteinander interagieren. Der Klangraum muss soweit abstrahiert werden, dass sich Klangquellen im Raum positionieren und bewegen lassen.

Die Klangkulisse muss so gestaltet werden, dass die Rezipienten erkennen können, dass es sich bei unserem Ökosystem nicht nur um Krach handelt.

Wechselbeziehungen zwischen Arten und deren Lebensraum

Die Wechselbeziehungen lassen sich in zwei Arten unterschieden: Abiotische und biotische Umweltfaktoren.

Abiotische Faktoren können z.B. Klima, Atmosphäre, Wasser, Wärme, Temperatur, Licht, Strömung, Salinität, Konzentration an Nährsalzen und anderen chemischen Stoffen sein.
Neben Konstanten wie beispielsweise der Größe des Lebensraums werden die Eigenschaften des selbigen unter anderem von den abiotischen Umweltfaktoren bestimmt. Sie bilden die Grundlage, damit sich Lebewesen im Lebensraum aufhalten können. Jedes Lebewesen muss sich an die gegebenen Eigenschaften der Umwelt anpassen. Der Lebensraum ist räumlich beschränkt.

Vorerst wird angenommen, dass die abiotischen Umweltfaktoren konstant bzw. wechselzyklisch sind. Weiter unten wird eine Möglichkeit beschrieben, diese Faktoren willkürlich durch Interaktion mit dem Ökosystem zu verändern.

Abiotische Umweltfaktoren umfassen in unserem Ökosystem vorerst eine Art Tagesrhythmus und das Klima. Der Lebensraum ist unterteilt in verschiedene Zonen, in denen ein unterschiedliches Klima herrscht. Dies sorgt später für kontrollierte Bewegung. Das heißt, dass ein Lebewesen sich nicht willkürlich im Raum bewegen kann. Somit wird vermieden dass sich unsere Ton-Arten gegenseitig zu sehr verdrängen und die Konkurrenz zu groß ist.

Biotische Faktoren: Umweltfaktoren, an denen Lebewesen erkennbar beteiligt sind, diese ergeben sich aus deren Wechselbeziehungen.

Das Lebewesen

Jedes Lebewesen gehört einer bestimmten Klangspezies an und hat individuelle Eigenschaften. Der Klang verändert sich durch die Einwirkung von biotischen und abiotischen Faktoren. Die existenzielle Grundlage der Lebewesen ist die Befriedigung ihrer Bedürfnisse. Ein Lebewesen hat gewisse Bedürfnisse wie physiologische und sicherheitsrelevante. Zu den physiologischen Bedürfnissen zählen wir vorerst nur Nahrung und Klima. Ein Lebewesen verfügt über ein Wohlbefinden und eine spezifische Klimaregion, in welcher es sich wohl fühlt. Das Energielevel kann auf die unterschiedlichen Bedürfnisse aufgeteilt werden wie z.B. Schlaf, Nahrung und Stärke. Desweiteren verfügt jedes Lebewesen über einen individuellen, zu Beginn jedoch zeitlich fest vorgegebenen Lebenszyklus, der von den Bedürfnissen maßgeblich gesteuert wird. Werden Bedürfnisse nicht befriedigt, sinkt die Lebenszeit des Lebewesens. Endet die Lebenszeit, stirbt das Lebewesen und der Klang verschwindet.

Auch die Stärke ist ein Teil der Eigenschaft eines jeden Lebewesens. Sie errechnet sich teilweise aus dem Energielevel, wird aber größtenteils bei der Geburt des Lebewesens vorgegeben. Bei der Geburt berechnet sie sich aus der Stärke der Eltern (Selektion, Evolution) oder durch Zufall. Die Bedürfnisse eines Lebewesens sorgen für das Wohlbefinden. Ein niedriges Wohlbefinden wirkt sich negativ auf den Klang aus. Zur Bedürfnisbefriedigung werden bestimmte Aktionen ausgeführt.

Aktionen werden nur dann ausgeführt wenn Bedürfnisse befriedigt werden müssen. Jede Aktion ändert das Wohlbefinden um einen definierten Faktor. Jede Aktion ruft eine Veränderung des Grundtons über die Dauer der Aktion hervor.

Die Lebewesen bewegen sich trotz einigermaßen stabiler Zustände im Lebensraum. Folglich müssen sie eine Motivation für die Bewegung aufweisen. Kommt ein Lebewesen in die Lage, dass es seine Bedürfnisse nicht mehr befriedigen kann, muss es sich zwangsläufig bewegen, teils auch in eine andere Klimazone, um dieser Situation Abhilfe zu schaffen — oder es stirbt letztendlich. Falls die Klimabedingungen in der neuen Zone nicht ideal sind, verbraucht das Lebewesen mehr Energie für bestimmte

Kollektive Interaktion zwischen Lebewesen

Durch die Zusammenfassung mehrerer Lebewesen zu einem Schwarm, entstehen neue interessante Eigenschaften, z.B. kollektive Bewegung im Raum und Interaktion zwischen Lebewesen, beispielsweise Paarung, Balzverhalten und Profilierung.

Die Koordination einzelner Lebewesen würde durch einen Schwarm stark vereinfacht werden. Ein Schwarm besteht aus mindestens einem Lebewesen. In einem Schwarm gibt es eine Hierarchie, welche die Wichtigkeit eines Lebewesens im Schwarm festlegt. An der Spitze dieser Hierarchie steht das Alphatier, welches den meisten Einfluss auf den Schwarm hat. Bewegt sich das Alphatier, folgen ihm die anderen Lebewesen des Schwarms.

Der Stoffkreislauf von Lebewesen

Ein Stoffkreislauf bestehend aus Organismen, die in ihrer Rolle Produzenten, Konsumenten oder Destruenten sind, könnte in unserem Ökosystem zu einer unbeherrschbaren Komplexität führen. Im ersten Schritt versuchen wir uns auf eine Räuber-Beute-Beziehung zwischen den Lebewesen nach den Lotka-Volterra-Regeln, welche die zahlenmäßige Entwicklung zweier Populationen über große Zeiträume beschreiben, zu beschränken. Diese stark vereinfachte Nahrungskette wird über die Geburtenrate gesteuert. Alle Lebewesen sind Räuber und Beute zugleich. Die Nahrungskette kann man sich als Baum vorstellen, in welchem jeder Knoten ein Lebewesen darstellt. Die Kind-Elemente eines jeden Knotens sind die Lebewesen, von welchen er sich ernähren kann. Wird ein Lebewesen gefressen, stirbt es und verschwindet. Das Lebewesen des Wurzelknotens hat keine Fressfeinde. Um eine ausgeglichene Gesamtpopulation zu erhalten, muss die Population der einzelnen Lebewesen steigen, je tiefer man sich durch den Baum bewegt.

Bringt man eine Nahrungskette ins Spiel ausgehend von der Räuber-Beute-Beziehung, müssen sich Lebewesen reproduzieren können, sonst sterben sie innerhalb kürzester Zeit aus.
Das Erreichen eines ausgeglichen Zustands der Populationen ist eines der wichtigsten Ziele. Es muss folglich einen sich ständig anpassenden Faktor geben, der die Geburtenrate steuert. Dieser Faktor gilt für den jeweiligen Schwarm und berücksichtigt keinerlei Geschlecht.

Er ergibt sich aus der durchschnittlichen Erfüllung der Bedürfnisse und des durchschnittlichen Alters des Schwarms. Bei geringerem Wohlbefinden und steigendem Alter werden sie sich zögerlich vermehren.

Um die Komplexität zu erhöhen, ließe sich zusätzlich zur vereinfachten Nahrungskette ein Sicherheitszonenkonzept einführen. Dies würde eine neue Qualität in der Bedürfnisbefriedigung darstellen. Die Zonen wurden bereits oben im Zusammenhang mit dem Klima angesprochen. Eine Zone kann mehrere Schwärme enthalten (auch keinen). Befinden sich in angrenzenden Zonen Feinde, sinkt das Wohlbefinden im Faktor Sicherheit.

Der Endzustand unseres Systems

Ein Ökosystem kann zu einem vergleichsweise stabilen Endzustand kommen, den sogenannten Klimax-Status. Jedoch geschieht das nur wenn keine äußeren Einflüsse auf das System einwirken.

Er wird sich in unserem System dadurch bemerkbar machen, dass die auditiven Aspekte sich wiederholen und durchschaubar werden. Ohne die Zulassung von Zufall in unserem Ökosystem, wird es schwer den Klimax-Status nicht zu erreichen. Es soll daher die Möglichkeit zur Interaktion gegeben sein, um das Erreichen dieses Zustands bewusst zu verhindern. Ferner bietet sich so die Möglichkeit, das Ökosystem als Instrument zu spielen.

Interaktion

Interaktion bedeutet in unserem System die Veränderung abiotischer oder auch biotischer Faktoren. Übertragen auf das reale Ökosystem Wald könnte dies einem Waldbrand durch einen Blitzeinschlag gleichkommen, der im Klimax-Stadium des Waldes unbewachsene Flächen schafft. Als Reaktion auf die Interaktion findet eine Neuanpassung des Ökosystems statt. Dabei kann die Störung des Systems verschiedene Grade erreichen, je nach Grad wirkt sich das Geschehnis mehr oder weniger schlimm auf das Gleichgewicht des Systems aus. Wie muss nun ein Ökosystem klingen welchem gerade eine Bedrohung wiederfährt, wie verändern sich die vorherrschenden Klänge im Moment der Interaktion, verändern sie sich überhaupt?

Anmerkung: Dieses Konzept ist kein vorgegebenes Schema für uns an das wir uns streng halten. Je nachdem, wie sich die hier beschriebenen Punkte verwirklichen lassen oder nicht, wird sich das Konzept von Zeit zu Zeit ein wenig verändern (Aktionen, genutzte Umweltfaktoren, etc.). Das Grundlegende soll aber auf jeden Fall beibehalten werden.