Anpassungen von Organismen an Temperatur und Licht im Ökosystem
Die Temperatur spielt eine entscheidende Rolle bei der ökologischen Potenz von Lebewesen und deren Anpassungsstrategien. Homoiotherme Tiere haben verschiedene Strategien entwickelt, um den Winter zu überleben. Bei der Winterruhe sammeln die Tiere Nahrungsvorräte und reduzieren ihre Aktivität, ohne den Stoffwechsel stark herabzusetzen. Die Körpertemperatur wird nur leicht gesenkt und es gibt häufige Aufwachphasen. Der Winterschlaf hingegen ist eine intensivere Anpassung, bei der der Stoffwechsel deutlich reduziert wird, was sich in einer stark herabgesetzten Körpertemperatur sowie verringerter Atem- und Herzfrequenz zeigt.
Definition: Winterschlaf ist eine Anpassungsstrategie homoiothermer Tiere, bei der der Energieverbrauch durch extreme Stoffwechselreduktion minimiert wird. Die Körpertemperatur wird dabei deutlich abgesenkt.
Bei Pflanzen hat die Temperatur ebenfalls weitreichende Auswirkungen auf ihre Physiologie und Entwicklung. Unterhalb des Gefrierpunktes wird die Fotosynthese eingestellt, und die Pflanzen sind durch intrazelluläre Eisbildung gefährdet. Interessanterweise benötigen manche Pflanzenarten, sogenannte Frostkeimer, eine mehrwöchige Frostperiode für die Keimung. Die Vernalisation ist ein besonderer Prozess, bei dem beispielsweise bestimmte Getreidearten erst nach einer Kälteperiode im Frühjahr blühen.
Das Licht ist ein weiterer essentieller Umweltfaktor im Ökosystem. Bei Tieren beeinflusst es nicht nur die Energieversorgung über die Nahrungskette, sondern steuert auch biologische Rhythmen durch eine hormongesteuerte innere Uhr. Bei Pflanzen zeigt sich die Anpassung an unterschiedliche Lichtbedingungen besonders deutlich in der Ausbildung von Sonnen- und Schattenblättern. Sonnenblätter sind kleiner, dicker und haben ein mehrschichtiges Palisadengewebe mit vielen Chloroplasten, was zu einer hohen Fotosyntheseleistung führt.