Advent, Advent, 1 Monat weihnachtliche Laufzeit geschenkt.

Nicht bis zur Bescherung warten, Aktion nur gültig bis zum 18.12.2016!

Textversion des Videos

Transkript abiotischer Faktor Temperatur – Einfluss auf Tiere

Hallo! Bestimmt fandest du es im Winter schon einmal eisig kalt. Oder dir war ziemlich heiß im Sommer. Du kannst dir eine warme Jacke und Mütze anziehen, wenn dir kalt ist, oder ins kalte Wasser springen, wenn du Abkühlung brauchst. Aber hast du mal darüber nachgedacht, wie Tiere mit wechselnden Temperaturen umgehen?

Im Tierreich gibt es nämlich die unterschiedlichsten Strategien, durch die Tiere an den Faktor Temperatur angepasst sind. Und welche das sind, wirst du in diesem Video sehen.

RGT-Regel

Hast du eine Idee, warum die Temperatur überhaupt so einen wichtigen Einfluss auf das Leben der Tiere hat? Das liegt daran, dass alle biochemischen Reaktionen, wie z.B. Enzymreaktionen, temperaturabhängig sind. Aber auch physikalische Reaktionen wie die Diffusion sind temperaturabhängig.

Alle chemischen Reaktionen laufen bei niedrigen Temperaturen langsamer ab als bei höheren. Es gilt allgemein die so genannte RGT-Regel, die Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel. Diese sagt aus, dass eine chemische Reaktion bei einer Temperaturerhöhung von 10°C doppelt so schnell abläuft.

Ober- und Untergrenze vom Leben

Die Temperatur-Obergrenze für Leben ist die Temperatur, bei der Proteine denaturieren, denn damit verlieren z.B. Enzyme ihre Wirksamkeit. Das passiert bei den meisten Proteinen bei Temperaturen über 45°C. Allerdings gibt es auch thermophile Bakterien, die in heißen Quellen leben und damit Temperaturen von über 80°C ertragen können. Diese besitzen dann veränderte Proteine, die sehr temperaturstabil sind. Auch einige höheren Tiere können in Lebensräumen mit sehr hohen Temperaturen leben.

Die Untergrenze für Leben ist der Gefierpunkt des Wassers. Wasser gefriert bei 0°C. Flüssiges Wasser ist wichtig für alle zellulären Reaktionen. Einige Organismen können den Gefrierpunkt des Wassers herabsetzen und so bei Temperaturen von unter 0°C überleben. Der Arktisdorsch erreicht dies beispielsweise durch erhöhte Glycerin-Konzentrationen in seinen Körperflüssigkeiten. Das funktioniert ähnlich wie das Streuen von Salz im Winter, um das Gefrieren von Wasser auf der Straße zu verhindern.

Gleichwarme Tiere

Tiere haben zwei ganz unterschiedliche Strategien entwickelt, um bei wechselnden Temperaturen zu überleben. Gleichwarme Tiere halten ihre Körpertemperatur nahezu konstant. Sie werden auch als gleichwarm oder homoiotherm bezeichnet. Dazu gehören z.B. Vögel und Säugetiere.

Sie müssen ihre Körperwärme durch den Stoffwechsel produzieren. Das bedeutet, dass sie ziemlich große Energiemengen für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur benötigen. Diesen Prozess der Aufrechterhaltung der Körpertemperatur in einem lebensfähigen Bereich nennt man Thermoregulation. Auf diese Weise ist ihr Körper und alle Zellfunktionen immer aktiv, ganz unabhängig von der Umgebungsgtemperatur.

An extreme Temperaturen können sich gleichwarme Tiere durch Regulation der Durchblutung ihrer Körperorgane anpassen. Beispielsweise weiten sich beim Menschen die Blutgefäße bei hohen Temperaturen, bei niedrigen verengen sie sich. Durch Schwitzen wird ebenso eine Regulation der Körpertemperatur möglich.

Wärmeverluste bei niedrigen Temperaturen werden bei vielen gleichwarmen Tieren durch ein so genanntes Gegenstromaustauschprinzip verhindert. Hierbei wird dem Blut, das z.B. in die Extremitäten strömt, Wärme entzogen und auf das in den Körper zurück fließende Blut übertragen. Die Wärme wird so dem Körperinneren wieder zugeführt und auf diese Weise der Wärmeverlust gering gehalten.

Einige gleichwarme Tiere wie Igel oder Fledermäuse überbrücken die kalte Jahreszeit mit einem Winterschlaf. In diesem Zustand ist die Körpertemperatur herabgesetzt und der Stoffwechsel und damit der Energieverbrauch minimiert. Auf diese Weise überleben die Tiere die Nahrungsknappheit im Winter.

Wechselwarme Tiere

Wechselwarme Tiere passen ihre Körpertemperatur der Umgebungstemperatur an. Man nennt diese Tiere auch als poikilotherm. Fische, Amphibien, Reptilien und alle wirbellosen Tiere wie Insekten oder Weichtiere sind wechselwarm.Sie beziehen ihre Körperwärme aus der Umgebung. Bestimmt hast du schon einmal einen Frosch oder eine Eidechse beim Sonnenbaden gesehen, oder?

Auf diese Weise brauchen sie zwar wenig Energie, allerdings hängt ihre körperliche und zelluläre Aktivität auch sehr stark von der Außentemperatur ab. Wird die minimale Temperatur unterschritten, treten diese Tiere in eine Kältestarre ein, in welcher die Tiere passiv weiterleben können.

Bei Überschreitung der maximalen Temperaturen kommt es zunächst zur Hitzestarre, die wiederum ein passives Überleben ermöglicht, bevor aber auch die wechselwarmen Tiere bei zu hohen Temperaturen absterben. Wechselwarme Tiere wie z.B. Insekten oder Reptilien kommen in den Erdregionen in besonders großer Vielfalt vor, in denen die Temperatur gleichbleibend hoch ist, wie z.B. in den Tropen.

Zusammenfassung

Du hast jetzt gesehen, wie Tiere tiefen Temperaturen begegnen: Sie können sich keine Jacken und Mützen anziehen; stattdessen erhöhen sie die Glycerin-Konzentration in den Körperflüssigkeiten, machen Winterschlaf oder fallen in eine Kältestarre.

Erhöhte Temperaturen werden nicht durch einen Sprung ins kalte Wasser sondern z.B. durch hitzestabile Proteine, durch Regulation der Durchblutung oder eine Hitzestarre ertragen. Alle diese Reaktionen sind natürlich auch davon abhängig, ob ein Tier gleich- oder wechselwarm ist. Tschüss!

Informationen zum Video
1 Kommentar
  1. Default

    Super !

    Von Marcel Freibuchner, vor fast 3 Jahren