Temperaturanpassungen und Überlebensstrategien

Die Einfluss der Temperatur auf Pflanzen zeigt sich in verschiedenen Anpassungsstrategien. Alpine Zwergsträucher beispielsweise haben enge Temperaturtoleranzbereiche, während Frühblüher spezielle Kälteperioden für ihre Entwicklung benötigen.

Fachbegriff: Die RGT-Regel Biologie Enzyme besagt, dass die Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen mit steigender Temperatur zunimmt, bis ein optimaler Bereich erreicht ist.

Pflanzen haben unterschiedliche Strategien entwickelt, um mit Temperaturextremen umzugehen. Einige benötigen den Wechsel der Jahreszeiten für ihre Entwicklung, andere sind auf klimatisch ausgeglichene Standorte angewiesen. Pyrophyten haben sich sogar an regelmäßige Waldbrände angepasst.

Der Wasserhaushalt spielt eine zentrale Rolle bei der Temperaturregulation. Pflanzen nutzen Transpiration als Überhitzungsschutz, müssen aber gleichzeitig Strategien gegen Frosttrocknis entwickeln, wie beispielsweise die Ausbildung einer dicken Cuticula.

Wasserhaushalt und Überlebensstrategien

Der Wasserhaushalt ist fundamental für alle Lebewesen. Bei gleichwarmen und wechselwarmen Tieren zeigen sich unterschiedliche Anpassungsstrategien im Umgang mit Wasser. Der Wassergehalt eines Organismus ist altersabhängig und bei erwachsenen Menschen beträgt er etwa 64% des Körpergewichts.

Definition: Feuchtlufttiere wie Amphibien und Nacktschnecken benötigen eine hohe Luftfeuchtigkeit und haben kaum Verdunstungsschutz. Trockenlufttiere wie Säugetiere und Vögel verfügen über effektive Mechanismen zur Wasserregulation.

Die Wasseraufnahme erfolgt durch Trinken, Nahrung und Stoffwechselprozesse wie die Zellartmung. Der Wasserverlust wird durch abiotische Faktoren wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst und durch verschiedene Regulationsmechanismen gesteuert.

Die Evolution hat verschiedene Anpassungsstrategien hervorgebracht, die es Organismen ermöglichen, in unterschiedlichen Lebensräumen zu überleben. Dabei spielt die Beschaffenheit der Körperoberfläche eine wichtige Rolle bei der Regulation des Wasserhaushalts.

Der Stickstoff- und Phosphorkreislauf in der Natur

Der Stickstoffkreislauf ist ein fundamentaler Prozess in der Biologie, der für alle Lebewesen von essentieller Bedeutung ist. Stickstoff, der etwa 78% der Atmosphäre ausmacht, ist für den Aufbau von Proteinen unerlässlich, kann jedoch von Pflanzen nicht direkt aus der Luft aufgenommen werden.

Definition: Der Stickstoffkreislauf beschreibt den Weg des Stickstoffs durch verschiedene Organismen und die Umwelt, wobei Bakterien eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung spielen.

Die Umwandlung von Luftstickstoff in pflanzenverfügbare Formen erfolgt durch spezialisierte Bakterien. Besonders wichtig sind dabei die Knöllchenbakterien, die in Symbiose mit Schmetterlingsblütengewächsen wie Klee leben. Diese Bakterien können den molekularen Stickstoff (N₂) in Ammonium-Ionen umwandeln, die von Pflanzen aufgenommen werden können. Dieser Prozess ist ein Paradebeispiel für die physikalischen Vorgänge im Alltag.

Beispiel: Ein Kleefeld zeigt die praktische Bedeutung der Stickstoffbindung: Die Knöllchenbakterien an den Wurzeln verbessern die Bodenfruchtbarkeit natürlich.