Anpassungen von Tieren an ihre Umgebungstemperatur
Die Temperatur ist ein entscheidender abiotischer Faktor, der das Leben und die Aktivität von Tieren maßgeblich beeinflusst. Sowohl physikalische als auch biochemische Reaktionen in Tieren sind temperaturabhängig, was zu verschiedenen Anpassungsstrategien geführt hat.
Homoiotherme Tiere (Gleichwarme Tiere)
Homoiotherme Tiere, auch als gleichwarme Tiere bekannt, halten ihre Körpertemperatur konstant bei etwa 36°C bis 40°C. Diese Fähigkeit ermöglicht es ihnen, in sehr kalten oder warmen Gebieten zu leben.
Highlight: Homoiotherme Tiere können bis zu 90% ihres Gesamtenergieumsatzes für die Temperaturregulation aufwenden.
Sie produzieren Wärme durch ihren eigenen Stoffwechsel und regulieren ihre Temperatur durch biochemische Reaktionen. Bei Kälte wärmen sie sich durch Zittern auf, bei Hitze kühlen sie sich durch Schwitzen ab.
Poikilotherme Tiere (Wechselwarme Tiere)
Im Gegensatz dazu passen poikilotherme Tiere, oder wechselwarme Tiere, ihre Körpertemperatur der Umgebungstemperatur an. Sie besitzen keine eigenen Mechanismen zur Wärmeproduktion oder Kühlung.
Example: Eidechsen wärmen sich in der Sonne auf und kühlen sich im Schatten ab, um ihre Körpertemperatur zu regulieren.
Poikilotherme Tiere haben spezielle Anpassungen entwickelt, wie Proteine, die die Gefrierung des Blutes verhindern. Allerdings sind sie bei extremen Temperaturen anfälliger:
Highlight: Laut RGT-Regel können wechselwarme Tiere bei niedrigen Temperaturen nicht genügend Stoffwechselenergie für Beutefang oder Flucht aufwenden.
Enzymaktivität und Temperatur
Die Enzymaktivität spielt eine zentrale Rolle in der Temperaturanpassung von Tieren:
- Es gibt ein Temperaturoptimum für die Enzymaktivität.
- Mit zunehmender Temperatur steigt die Reaktionsgeschwindigkeit der Enzyme.
- Einige Tiere besitzen temperaturresistente, wenig empfindliche Polymerasen.
Definition: Die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel) besagt, dass die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen mit steigender Temperatur zunimmt.
Energieumsatz und Körpergröße
Der Energieumsatz von Tieren ist eng mit der Temperatur und der Körpergröße verknüpft:
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Gesamtenergieumsatz:
- Bezieht sich auf das "ganze" Tier.
- Steigt mit zunehmender Körpermasse.
- Große Tiere haben absolut gesehen einen höheren Energieumsatz als kleine Tiere.
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Massenspezifischer Energieumsatz:
- Bezieht sich auf ein Gramm oder Kilogramm Tier.
- Sinkt mit zunehmender Körpermasse.
- Kleine Tiere haben relativ gesehen einen höheren Energieumsatz als große Tiere.
Vocabulary: Die Bergmann'sche Regel besagt, dass große Körper im Verhältnis zum Volumen eine kleinere Oberfläche haben, was Auswirkungen auf die Wärmeregulation hat.
Diese Zusammenhänge zwischen Temperatur, Körpergröße und Energieumsatz sind entscheidend für das Verständnis der Anpassungen von Tieren an ihre Umgebungstemperatur und zeigen die komplexen Wechselwirkungen zwischen abiotischen Faktoren und biologischen Systemen.
