Ökofaktor Temperatur

Ökofaktoren bestimmen die Lebensraumwahl von Lebewesen. Die Temperatur ist für chemische Prozesse wichtig und stellt daher einen besonderen Faktor dar.

Der Ökofaktor Temperatur ist ein wichtiges Kriterium für die Wahl des Lebensraums von Lebewesen und bestimmt die chemischen Reaktionen von Prozessen. So können diese, abhängig von der Temperaturen, beschleunigt oder verlangsamt werden, jedoch darf die Temperatur des Körpers nicht den Toleranzbereich über- oder unterschreiten. Die Gefahr besteht darin, dass Zellen Schaden davon tragen oder Enzyme durch Verformung nicht arbeiten können.

Optimumkurve

Die Leistung von gewissen Prozessen, wie der Fotosynthese, ist temperaturabhängig. Genauso hängt die Lebenserscheinung einer Art von der Temperatur ab. Diese Abhängigkeit von Temperatur und Leistung/Lebenserscheinung wird in einer Optimumkurve dargestellt (Diese Darstellung lässt sich auch auf andere Ökofaktoren anwenden). Als Beispiel nehmen wir die Lebenserscheinung eines Baums. In diesem Toleranzbereich ist die Existenz des Baumes realisierbar. Außerhalb dieses Bereichs (z.B. unter 5°C Durchschnitttemperatur und über 30°C Durchschnittstemperatur), kann der Baum nicht überleben. Das Optimum entspricht dem Bereich der höchsten Lebenserscheinung. Lebewesen mit einer hohen Toleranz (hohe Schwankungen der Temperatur werden ertragen) sind eurytherm. Wiederum sind Lebewesen mit einer niedrigen Toleranz stenotherm.

Pflanzen und der Ökofaktor Temperatur

Pflanzen sind der Außentemperatur ausgesetzt, da sie ihre eigene Temperatur sehr eingeschränkt regulieren können. Der Zyklus des Baumes in den Jahreszeiten ist an die Temperatur gebunden. Die Bildung von Knospen, die Blätterfärbung und der Blätterfall sind einige Beispiele dafür.

Schaut man sich die Verteilung der Bäume auf dem Globus an, so sieht man die gürtelförmige Verbreitung. Verschiedene Arten von Bäumen besiedeln die verschiedenen Klimazonen. Da Bäume, wie schon zuvor beschrieben, Toleranzgrenzen haben, existieren sie nicht in ihnen zu warmen oder kalten Regionen (hierbei ist jedoch zu beachten, dass auch andere Ökofaktoren eine Rolle spielen). Da die Temperatur bei Höhenunterschieden schwankt (ca. 0,5°C/100m) können verschiedene Baumarten unterschiedliche Höhen erreichen, je nach Toleranz.

In kalten Regionen können Pflanzen Frostschutzmittel wie Aminosäuren (z.B. Prolin oder Glycin) oder Zucker (z.B. Glucose oder Saccharose) bilden, damit diese den Temperaturen Stand halten. Sie werden jedoch erst gebildet, sobald die Pflanze extremen Temperaturen für eine längere Zeit ausgesetzt ist.

Es gibt weitere Mechanismen um bei extremen Temperaturen zu überleben, wie zum Beispiel das Abwerfen von Blättern.

Tiere und der Ökofaktor Temperatur

Man unterscheidet in der Tierwelt zwischen gleichwarmen und wechselwarmen Tieren.

Gleichwarme (endotherme/ homoiotherme) Tiere haben durch ihren Metabolismus eine eigene Köperwärmeproduktion. Ihre Körpertemperatur liegt zwischen 35 und 44°C und schwankt durchschnittlich um 1°C. Bis zu 90% ihres Energiehaushaltes fließt in die Wärmeproduktion und Regulierung. Bei der Regulierung helfen ihnen aber auch: Haare oder Federn, Fettgewebe, der Blutkreislauf, die Mechanismen zu Abgabe aber auch zur Aufnahme von Wärme.

Da gleichwarme Tiere viel Energie für die Wärmeregulierung brauchen, halten viele bei Nahrungsmangel (vor allem im Winter) Winterschlaf. Der Energieverbrauch wird dabei runtergeschraubt und bei Erfrierungsgefahr wird die Temperatur und somit auch der Energieverbrauch erhöht.

Wechselwarme (ekotherme/ poikilotherme) Tiere passen sich der Temperatur der Umgebung an und können durch bestimmte Verhaltensweisen ihre Temperatur verändern. Dazu gehören beispielsweise Sonnenbäder von Amphibien oder das Flügelzittern von Hummeln. Das Problem ekothermer Tiere ist, dass sie in eine Starre verfallen, sobald die Temperatur zu warm oder zu kalt ist. Die Starre kann zum Tod führen ohne, dass die Tiere etwas dagegen tun können.

Bezogen auf den Ökofaktor Wärme, gibt es zwei wichtige Regeln. Da diese Regeln sind, muss man beachten, dass es Ausnahmen gibt.

Bergmannsche Regel

Die Bergmannsche Regel besagt, dass das Volumen zur Oberfläche in kalten Regionen bei gleichwarmen Tieren größer sein muss als in wärmeren Regionen um die Wärmeemission zu minimieren.

Allensche Regel

Der Allenschen Regel nach sind die Extremitäten von Säugetieren in kälteren Regionen kleiner als die der wärmeren Regionen.

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