Jahreszeitliche Angepasstheit von Tieren
Im Sommer sieht man im Garten Igel, Frösche und Schwalben. Im Winter sind sie verschwunden. Nur der Spatz sitzt aufgeplustert im Busch, und das Eichhörnchen kommt ab und zu zum Futterhaus. Wo sind die anderen geblieben?
Im Winter ist es kalt, und es gibt wenig zu fressen. Insekten sind weg, Pflanzen tragen keine Früchte mehr. Jedes Tier muss dieses Problem lösen, und jedes tut es anders. Manche ziehen fort, manche schlafen, manche erstarren, und manche halten durch.
Du lernst diese Wege kennen und warum sie zu den Tieren passen.
Gleichwarm und wechselwarm, Energiehaushalt
Gleichwarme Tiere halten ihre Körpertemperatur fast immer gleich, ob es warm oder kalt ist. Säugetiere und Vögel gehören dazu. Sie heizen ihren Körper, und das Futter liefert dafür die Energie. Je kälter es draußen ist, desto mehr Energie verbrauchen sie. Das ist im Winter ein Problem, denn dann gibt es wenig Nahrung.
Wechselwarme Tiere haben die Temperatur ihrer Umgebung. Fische, Lurche und Kriechtiere gehören dazu, auch Insekten. Sie heizen nicht und verbrauchen wenig Energie. Dafür werden sie bei Kälte steif und langsam.
Als Energiehaushalt bezeichnet man, wie ein Tier Energie aufnimmt, speichert und verbraucht. Im Herbst fressen viele Tiere viel und legen Fett als Vorrat an.
Wärmeisolation und Fellwechsel
Ein warmer Körper verliert Wärme an die kalte Umgebung. Wärmeisolation bremst diesen Verlust. Luft leitet Wärme schlecht. Fell und Federn halten eine Luftschicht fest. Deshalb wärmt eine Daunenjacke. Eine Meise plustert ihre Federn auf, damit die Luftschicht dicker wird. Robben, Wale und Pinguine haben zusätzlich eine dicke Fettschicht unter der Haut.
Kleine Tiere kühlen schneller aus als große, so wie eine kleine Tasse Tee schneller kalt wird als ein großer Topf. Kleine Vögel müssen im Winter deshalb oft fressen.
Viele Säugetiere wechseln im Herbst und im Frühjahr ihr Fell. Das Winterfell ist dichter und hat eine warme Unterwolle. Das Sommerfell ist kürzer und leichter. Das Reh ist im Sommer rotbraun und im Winter graubraun. Hermelin und Schneehase können im Winter ein weißes Fell bekommen und sind dann im Schnee schwer zu sehen. Bei Vögeln heißt der Wechsel der Federn Mauser. Auch Hunde und Katzen verlieren im Frühjahr viele Haare.
Winterschlaf, Winterruhe und Winterstarre
Drei Wege, um im Winter Energie zu sparen, sehen ähnlich aus, sind aber verschieden:
- Winterschlaf: Das Tier ist gleichwarm, senkt aber im Winter seine Körpertemperatur stark, beim Igel auf wenige Grad über Null. Herz und Atmung werden sehr langsam. Es lebt von seinem Fettvorrat und schläft tief. Ab und zu wacht es kurz auf. Igel, Fledermäuse, Murmeltiere und Siebenschläfer halten Winterschlaf.
- Winterruhe: Das Tier ist gleichwarm und schläft viel, aber die Körpertemperatur sinkt kaum. Es wacht oft auf und frisst von Vorräten. Eichhörnchen, Dachse und Braunbären halten Winterruhe. Das Eichhörnchen vergräbt im Herbst Nüsse.
- Winterstarre: Das Tier ist wechselwarm. Seine Temperatur sinkt mit der Umgebung, es kann sich nicht mehr bewegen. Frösche, Eidechsen und Schlangen erstarren in Verstecken, die frostfrei bleiben: im Schlamm am Teichgrund, in Erdlöchern, unter Laub. Würde es dort frieren, erfrören sie.
Vogelzug und Tierwanderungen
Viele Vögel verlassen im Herbst ihr Brutgebiet und fliegen in wärmere Gebiete. Man nennt sie Zugvögel. Im Frühjahr kehren sie zurück. Beispiele sind Kuckuck, Rauchschwalbe, Weißstorch und Kranich. Sie ziehen nicht, weil ihnen kalt ist, sondern weil im Winter die Nahrung fehlt, vor allem die Insekten. Zum Finden des Weges nutzen sie nach heutigem Wissen die Sonne, die Sterne und das Magnetfeld der Erde.
Standvögel bleiben das ganze Jahr, zum Beispiel Haussperling, Kohlmeise und Buntspecht. Manche Arten wie Amsel und Star ziehen nur zum Teil.
Auch andere Tiere wandern. Gnus in Afrika folgen dem Regen und dem frischen Gras. Rentiere ziehen im Herbst aus dem hohen Norden nach Süden. Der Europäische Aal schwimmt zum Laichen bis in die Sargassosee, ein Meeresgebiet im Atlantik. Erdkröten wandern im Frühjahr zum Teich. Wandern kann also zwei Gründe haben: Nahrung oder Fortpflanzung.
Wer überlebt den Winter wie?
Wer überlebt den Winter wie?
Wir ordnen sechs Tiere ein. Dazu fragen wir: Ist das Tier gleichwarm oder wechselwarm? Was löst sein Winterproblem?
| Tier | Körpertemperatur | Winterweg |
|---|---|---|
| Igel | gleichwarm | Winterschlaf: Körpertemperatur sinkt stark, Fettvorrat |
| Eichhörnchen | gleichwarm | Winterruhe: schläft viel, frisst von Vorräten |
| Grasfrosch | wechselwarm | Winterstarre in einem frostfreien Versteck |
| Weißstorch | gleichwarm | Zugvogel: fliegt in wärmere Gebiete |
| Kohlmeise | gleichwarm | Standvogel: aufgeplustert, frisst oft |
| Reh | gleichwarm | bleibt aktiv, dichtes Winterfell |
So gehst du vor: Zuerst klärst du, ob das Tier gleichwarm oder wechselwarm ist. Ein wechselwarmes Tier hält weder Winterschlaf noch Winterruhe. Es erstarrt. Ein gleichwarmes Tier hat mehr Wege: Es zieht fort, hält Winterschlaf, hält Winterruhe oder bleibt aktiv und schützt sich mit Fell oder Federn.
Wie viel muss der Körper heizen?
Wie viel muss der Körper heizen?
Ein Mensch hat eine Körpertemperatur von 37 Grad. Draußen sind 4 Grad. Ein Frosch sitzt im 4 Grad kalten Wasser. Wie groß ist jeweils der Unterschied zur Umgebung?
- Mensch: 37 − 4 = 33. Der Körper ist 33 Grad wärmer als die Luft. Er muss ständig heizen, damit das so bleibt.
- Frosch: Er ist wechselwarm und hat selbst etwa 4 Grad. 4 − 4 = 0. Der Unterschied ist null, er muss nicht heizen.
Darum verbraucht ein gleichwarmes Tier im Winter viel Energie. Ein wechselwarmes Tier spart sie. Beim Winterschlaf macht das Tier den Unterschied klein: Der Igel senkt seine Temperatur auf wenige Grad, und der Körper muss kaum noch heizen.
Alle halten Winterschlaf
Alle halten Winterschlaf
„Igel, Eichhörnchen und Frösche halten alle Winterschlaf.“
Es sind drei verschiedene Wege. Der Igel hält Winterschlaf, seine Körpertemperatur sinkt stark. Das Eichhörnchen hält Winterruhe und wacht oft auf, um zu fressen. Der Frosch ist wechselwarm und erstarrt in der Winterstarre.
Vögel ziehen, weil ihnen kalt ist
Vögel ziehen, weil ihnen kalt ist
„Die Schwalben fliegen weg, weil sie im Winter frieren.“
Vögel haben ein gutes Federkleid und halten Kälte aus. Die Meise bleibt trotz Frost da. Zugvögel fliegen fort, weil sie im Winter nicht genug Nahrung finden. Schwalben fressen Insekten, und die gibt es im Winter hier nicht.
Zusammenfassung
Gleichwarme Tiere (Säugetiere, Vögel) heizen ihren Körper und brauchen dafür Energie. Wechselwarme Tiere haben die Temperatur der Umgebung.
Fell, Federn und Fett isolieren. Sie halten die Wärme im Körper. Im Herbst legen viele Tiere Fett als Vorrat an.
Im Winterschlaf sinkt die Körpertemperatur stark (Igel). In der Winterruhe sinkt sie kaum (Eichhörnchen). In der Winterstarre erstarrt ein wechselwarmes Tier (Frosch).
Beim Fellwechsel haben Tiere im Winter ein dichteres Fell. Manche, wie das Hermelin, bekommen ein weißes Winterfell.
Zugvögel fliegen fort, weil die Nahrung fehlt, nicht wegen der Kälte. Standvögel bleiben.
Tiere wandern auch wegen Nahrung oder zum Fortpflanzen, zum Beispiel Gnus, Rentiere, Aale und Kröten.
Übungen
Welches Tier hält Winterschlaf?
Warum fliegt die Rauchschwalbe im Herbst nach Süden?
Ein Vogel hat eine Körpertemperatur von 40 Grad. Draußen sind 5 Grad. Wie viele Grad ist der Vogel wärmer als die Luft?
Angenommen, ein Storch fliegt auf dem Zug jeden Tag 200 Kilometer. Er fliegt 5 Tage lang. Wie viele Kilometer hat er dann geschafft? Schreibe die Zahl ohne Punkt.
Erkläre den Unterschied zwischen Winterschlaf und Winterruhe. Nimm als Beispiele Igel und Eichhörnchen.
Eine Kohlmeise sitzt im Winter mit aufgeplusterten Federn auf dem Ast. Erkläre mit dem Wort Wärmeisolation, was das bringt.