Abiotischer Faktor Temperatur bei Tieren

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Zellen ● ● ● Wärmeabgabe erfolgt durch Körperoberfläche, während die Wärme in den stoffwechselaktiven Zellen produziert wird Wärmeproduktion durch Körpervolumen abhängig Überhitzung muss bei hohen Temperaturen vermieden werden, dadurch sondern die Tiere zur Kühlung Schweiß ab (das Verdunsten der Schweißflüssigkeit, kühlt) Bei Wassermangel droht durch das Schwitzen ein zu großer Wasserverlust des Körpers (Dehydrierung) Inhaltsverzeichnis ► 1. Wechselwarme Tiere ►2. Gleichwarme Tiere ► 3. Bergmannsche Regel ▶ 4. Allensche Regel ► 5. Quellen ● ● ● ● Bergmannsche Regel: Von Carl Bergmann (* 18. Mai 1814 in Göttingen; † 30. April 1865 in Genf) machte 1847 die Entdeckung ● ● ● Wenn ein Tier größer wird, wächst die Oberfläche quadratisch und das Volumen kubisch → großer Körper hat im Vergleich zu einem kleinen Körper relativ geringere Körperoberfläche im Verhältnis zum Volumen In kalten Regionen sind Tiere einer (naher verwandten) Art daher oft größer Man nennt diesen Zusammenhang Bergmannsche Regel, ähnliche Aussage macht die Allensche Regel (Körperanhänge bei gleichwarmen Tieren, z. B. Ohren, sind in kälteren Gebieten kleiner als bei verwandten Arten in wärmeren Gebieten) ● ● Eine Klimaregel von insgesamt 5 (auch ökografische Regel, besagt einen Unterschied verwandter Tierarten durch Klima) Gleichwarme Tiere in kälteren Regionen sind größer als ihre nah verwandten Arten in wärmeren Regionen Gilt nur für gleichwarme Tiere (Säugetiere und Vögel) Begründung (physikalisch): Wenn man die Körpergröße verdoppelt, dann verdoppelt sich auch die Oberfläche. Gleichzeitig verdreifacht sich das Volumen des Tieres. Lebewesen verlieren Wärme über die Körperoberfläche. Je größer die Körperoberfläche ist, desto mehr Wärme wird verloren. Wieviel Wärme ein Tier produzieren kann, ist abhängig von seinem Körpervolumen. Je größer das Volumen ist, desto mehr Wärme produziert es. Also kann ein Tier, was doppelt so groß ist dreimal mehr Wärme herstellen, verliert aber nur (durch die doppelte Körperoberfläche) doppelt so viel Wärme. Beispiel Bären: Nordpol (sehr kalt), Eisbär, mit 1,60m Schulterhöhe; Nordamerika (eher kalt), Grizzly-Bären, mit 1,50m Schulterhöhe; Südostasien (sehr heiß), asiatischer Schwarzbär, mit <1,00m Schulterhöhe Abweichungen (Beispiele): Auf einigen subarktischen Inseln findet man auch viele kleine Pinguinarten, Wiesel in Europa ist größer als das Wiesel was in Skandinavien lebt → Erklärvideo siehe Quellen Beispiel Pinguin: Arktis (sehr kalt), Großer Kaiserpinguin, 120 cm; Südamerika (warm), Humboldt-Pinguin, 65 cm; Galapagos Inseln (sehr heiß), Galapagos-Pinguin, 50 cm Allensche Regel: Von Joel Asaph Allen (1838-1921) Eine Klimaregel von 5 (auch ökografische Regel, besagt einen Unterschied verwandter Tierarten durch Klima) Gleichwarme Tiere, die sich in kälteren Regionen aufhalten, als ihre verwandten Arten in wärmeren Gebieten, haben kürzere Körperanhänge (Ohren, Extremitäten, Schwanz) Gilt nur für gleichwarme Tiere (Säugetiere und Vögel) 1. Wechselwarme Tiere Poikilotherm (wechselwarm) Körpertemperatur durch Verhalten beeinflussen → Thermokonformer Bei tiefen Temperaturen: Aufwärmen am Morgen (Sonne) Stoffwechselreaktionen laufen langsamer ab Kältestarre Tod durch harten Frost Bei hohen Temperaturen: Kühlen Ort suchen Hitzetod möglich durch Denaturierung ● Begründung: Gleichwarme Lebewesen verlieren ihre Körperwärme über ihre Körperoberfläche. Je größer die Körperanhänge sind, desto größer ist die Körperoberfläche und desto mehr Körperwärme geben sie ab. ● Beispiel Fuchs: Nordpol (sehr kalt), Polarfuchs, sehr kleine Ohren; Europa, Nordafrika, West- und Nordasien, Nordamerika (warm), Rotfuchs, mittelgroße Ohren; Nordafrika (sehr heiß), Wüstenfuchs, große Ohren Beispiel Elefant: Gebiete in Europa, Asien, Nordamerika (sehr kalt), Mammut, kleine Ohren; Asien (warm), Indischer Elefant, mittelgroße Ohren; Afrika (sehr heiß), Afrikanischer Elefant, sehr große Ohren → Erklärvideo siehe Quellen Quellen: ● Allgemeine Informationen: bioskop SII, Westermann, S. 190, 191, 192 https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96kogeographische Regel#Tiergeographische Regeln ● Erklärvideos: https://studyflix.de/biologie/bergmannsche-regel-2587 https://studyflix.de/biologie/allensche-regel-2603 2. Gleichwarme Tiere Homoiotherm (gleichwarm) Säugetiere und Vögel Halten bei extremen Temperaturen ihre Körpertemperatur konstant Bei tiefen Temperaturen: durch Fell, Federn, Fett oder Körperoberfläche Wärmeverlust und Energieaufwand wird gesenkt Bei hohen Temperaturen: Wärmeabgabe → durch Körperoberfläche Wärmeproduktion von Körpervolumen abhängig Überhitzung vermeiden Schweiß Thermoregulierer 3. Bergmannsche Regel ► Von Carl Bergmann ► Klimaregel (ökografische Regel) gleichwarme Tiere in kälteren Regionen sind größer, als ihre nah verwandten Arten in wärmeren Regionen Körpergröße. 2 Oberfläche 2 Oberfläche Volumen Volumen 3 + Wärmeverlust Wärmeerzeugung 3. Bergmannsche Regel Beispiel 8 1,60 Meter ↓ < 1,00 Meter 1,50 Meter 3. Bergmannsche Regel Beispiel D L 4. Allensche Regel ► Klimaregel (Ökografische Regel) Gleichwarme Tiere, die sich in kälteren Regionen aufhalten, haben kürzere Körperanhänge (Ohren, Extremitäten, Schwanz), als ihre verwandten Arten in wärmeren Regionen Gleichwarme Lebewesen verlieren ihre Körperwärme über ihre Körperoberfläche. Je größer die Körperanhänge sind, desto größer ist die Körperoberfläche und desto mehr Körperwärme geben sie ab 4. Allensche Regel Į Beispiele Į 4. Allensche Regel Beispiele Pi 1 Lotteluin 5. Quellen ► bioskop SII, Westermann, S. 190, 191, 192 https://studyflix.de/biologie/allensche-regel-2603 ► https://studyflix.de/biologie/bergmannsche-regel-2587 https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%96kogeographische_Regel#Tiergeographis che_Regeln