Begegnungen mit der Natur 6, Schulbuch

126 Ökosysteme Ökogeografische Regeln spiegeln konvergente Entwicklungen wider Ähnliche Umweltzwänge (Ökofaktoren) bringen ähnliche Lebensformen her- vor, deshalb lassen sich bei nicht näher miteinander verwandten Arten eines Lebensraumes ähnliche Merkmale beobachten ( Konvergenz ), zB große Körper- anhänge (Ohren) in heißen Gebieten. Der im 19. Jahrhundert lebende Wissenschafter Carl Bergmann beobachtete einen Zusammenhang zwischen Körpergröße und Klima – in kalten Gebieten sind gleichwarme Lebewesen nahe verwandter Arten größer als in warmen (Bergmann’sche Regel). Grund ist, dass große Tiere im Vergleich zu kleinen eine kleinere Oberfläche im Verhältnis zum Volumen aufweisen. Dadurch ist ein großer Körper in kalten Gebieten ein Vorteil, da über seine Oberfläche in Relation zu einem kleinen Körper weniger Wärme abgegeben wird und die Tiere so Nahrung für die Wärmeproduktion einsparen. Körperanhänge wie Ohren, Schwänze und Extremitäten vergrößern die Ober- fläche, weshalb ihre Länge bei gleichwarmen Lebewesen in kalten Gebieten geringer ist als in warmen ( Allen’sche Regel ). Vögel und Säuger kälterer Gebiete entwickeln ein größeres Herzgewicht und -volumen als ihre Verwandten bzw. Artgenossen wärmerer Regionen ( Hesse’- sche Regel ). Die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur in kalten Klima- zonen erfordert nämlich eine gesteigerte Stoffwechselleistung. Konvergenz Ähnlichkeit nicht näher miteinander ver- wandter Lebewesen infolge der Anpas- sung an gleiche Lebensbedingungen convergere (lat.) = zueinander neigen Carl Bergmann (1814–1865), deutscher Anatom und Phy- siologe gleichwarm Bezeichnung für Tiere, die ihre Körper- temperatur konstant halten können (Vö- gel und Säuger) Allen’sche Regel benannt nach dem amerikanischen Zoologen Joel Asaph Allen (1838–1921) Hesse’sche Regel benannt nach dem deutschen Zoologen Richard Hesse (1868–1944) 5 Unterschiedliche Ohrenlänge bei Füchsen verschiedener Klimazonen Polarfuchs Rotfuchs Wüstenfuchs 6 Zusammenhang zwischen Körpergröße und Temperatur bei Pinguinen Gleiche abiotische Faktoren bedingen Konvergenz Konvergenz aufgrund gleicher Lebensbedingungen findet sich auch im Pflan- zenreich. Zum Beispiel haben die in Nordamerika vorkommenden Kakteen und die sukkulenten Wolfsmilcharten Afrikas, ohne miteinander verwandt zu sein, aufgrund ähnlicher abiotischer Faktoren in den beiden Lebensräumen (hohe Sonneneinstrahlung, periodische Trockenheit) ähnliche Merkmale entwickelt: um Wasser zu speichern, sind ihre Sprosse fleischig verdickt, ihre Blätter sind reduziert, um den Wasserverlust stark einzuschränken. 7 Kaktus (Amerika) 8 Wolfsmilchgewächs (Afrika) Dass kleine Körper im Vergleich zu großen eine größere Oberfläche im Verhältnis zum Volumen haben, lässt sich leicht nachwei- sen: Berechne Oberfläche und Volumen eines Würfel mit 4 cm Seitenlänge und eines Würfels mit 1 cm Seitenlänge. Ermittle für beide das Verhältnis Oberfläche zu Volumen und vergleiche die Ergebnisse. Selbst aktiv! Kaiserpinguin Königspinguin Magellanpinguin Humboldtpinguin Galapagospinguin Antarktis Tropen Körpergröße 0,5 1,2 m Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv