Praktikum Schutz vor Kälte Der Winter — für viele Tiere
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Praktikum Schutz vor Kälte Der Winter — für viele Tiere kein Problem Nahrungsnot und Kälte bedrohen in unseren Breiten fast alle wild lebenden Tiere. Abgesehen von den Zugvögeln, bleiben sie trotzdem in den Lebensräumen, die sie im Sommer bewohnen. Wie werden sie mit den Problemen des Winters fertig? A1 Die Randabbildungen zeigen den Schneehasen mit seinem Sommer– bzw. Winterfell. Beschreibe das Aussehen anhand der Fotos und der Grafik. Nenne Unterschiede. A2 Gib an, welche Bedeutung die beiden Fellformen für das Überleben des Schneehasen haben. Achte auch auf die Fellfarbe! A3 Im folgenden Text sind vier verschiedene Möglichkeiten beschrieben, wie Tiere den Winter überstehen. Grannenhaar Wollhaar a) Nenne die zugehörigen Fachbegriffe. b) Erkläre die Unterschiede mit eigenen Worten und gib jeweils drei Beispiele an. Viele Tiere sind auch im Winter aktiv Trotz ungünstiger Lebensbedingungen sind die meisten Säugetiere auch im Winter täglich auf der Suche nach Nahrung. Diese Tiere, zu denen z. B. Fuchs, Reh und Hase gehören, sind winteraktiv. Sie sind im Winter durch ein dichteres Haarkleid geschützt. Der Vergleich von Sommer- und Winterfell zeigt, dass die gekräuselten Wollhaare im Winter besonders dicht und zahlreich sind. Sie liegen unmittelbar über der Haut und schließen eine Luftschicht ein. Diese verhindert eine rasche Wärmeabgabe des Körpers. Bei Vögeln, die wie die Säugetiere eine konstante Körpertemperatur haben, schließen die Daunenfedern eine isolierende Luftschicht ein. Vorsorge treffen für den Winter Viele Tiere legen im Herbst Vorräte an. So können sie den Winter mit Frost, Schnee und Nahrungsmangel besser überstehen. Zum Beispiel vergraben Eichhörnchen schon im Herbst Eicheln und Nüsse an verschiedenen Stellen des Reviers. Außerdem fressen sie in dieser Zeit mehr als sonst und legen sich so ein Fettpolster als Energievorrat zu. Davon zehren sie dann in der kalten Jahreszeit. Manchmal sucht das Eichhörnchen nach vergrabenen Nüssen, aber oft ruht es tagelang in seinem Nest, dem Kobel. Zum Schutz gegen Abkühlung rollt es sich kugelig zusammen. So wird der Wärmeverlust über die Oberfläche 182 Pflanzen und Tiere im Jahreslauf verringert. Das Eichhörnchen hält Winterruhe. Säugetiere, die sich ebenso verhalten, nennt man Winterruher. Dazu gehören auch Dachs und Braunbär. Einfach den Winter verschlafen Winterruher darf man nicht mit den Winterschläfern verwechseln. Beim Winterschlaf verbringt das Tier mehrere Monate in seinem Bau oder einem frostgeschützten Versteck. Die Tiere leben nur von ihren angefressenen Energiereserven und verschlafen den Winter. Atmung und der Stoffwechsel werden herabgesetzt. Dabei sinkt auch die Körpertemperatur. Fällt die Umgebungstemperatur im Winternest aber unter den Gefrierpunkt, werden die Tiere durch einen Weckmechanismus wieder aktiv. Sie zittern sich warm und suchen ein neues Versteck. Das darf einem Winterschläfer nicht oft passieren, denn beim Aufwachen wird viel von seinem Energievorrat verbraucht. Dann besteht die Gefahr, dass er verhungert. Beispiele für Winterschläfer bei uns sind Igel, Fledermaus, Siebenschläfer und Haselmaus. Man kann auch vor Kälte erstarren Eidechsen können ihre Körpertemperatur nicht konstant halten, sie sind wechselwarme Tiere. Bei ihnen wechselt die Körpertemperatur genau so, wie sich die Umgebungstemperatur ändert. Im Herbst suchen Zauneidechsen ein möglichst frostfreies Versteck auf. Wird es noch kälter, fallen sie in Kältestarre. Wenn das Versteck nicht gut gewählt ist und die Temperatur deutlich unter 0° C fällt, erfrieren sie. Extrem kalte Winter können für alle wechselwarmen Tiere tödlich sein, z. B. für Schildkröten, Schlangen oder Insekten. [Variabilität und Angepasstheit S. 260] Wenn es kalt wird, ziehen wir einen dicken Anorak an und setzen eine Kapuze auf. Dann frieren wir weniger. Wie kommt das? Und wie sind Tiere vor Wärmeverlust geschützt? Einige Versuche können helfen, das zu verstehen. (10 Minuten lang) die Temperatur in den beiden Reagenzgläsern. Deute das Ergebnis. A2 Ersetze die Daunen durch Wolle, Styropor bzw. nur Luft und führe den Versuch entsprechend mit diesen Materialien durch. Deute auch hier das Ergebnis und beziehe die Abbildungen von Mensch und Vogel ein. A6 Auch Eidechsen und Marienkäfer findet man im Winter oft in größeren Ansammlungen. Gib an, inwiefern das mit den Verhältnissen bei den Pinguinen zu vergleichen ist. Frostschutzmittel Luft isoliert Bereite folgenden Versuchsaufbau vor: Fülle zwei Bechergläser (1 Liter Fassungsvermögen) gut zur Hälfte mit kaltem Leitungswasser und miss dessen Temperatur. Erwärme außerdem Wasser auf ca. 45 °C und fülle damit zwei große Reagenzgläser. Verschließe sie mit einem Wattebausch, durch den ein Thermometer gesteckt ist. Bringe eines der Reagenzgläser in ein hohes Glas und fülle den Zwischenraum mit Daunenfedern aus. Setze nun beide Gläser gleichzeitig in die Bechergläser, wie die Abbildung es zeigt. A3 Menschen möchten, dass es auch im Haus angenehm warm bleibt. Nenne Beispiele dafür, dass Luft zum Isolieren benutzt wird. A4 Eine Schneedecke schützt die darun- Zitronenfalter können im Winter Temperaturen bis -20°C unbeschadet überstehen, weil sie ein körpereigenes Frostschutzmittel, das Glycerin, besitzen. Außerdem geben sie im Herbst viel Wasser aus ihren Zellen ab. Dadurch gefriert der Zellsaft erst bei starker Kälte. Das kann folgender Versuch belegen. ter liegenden Pflanzen vor eisiger Kälte (siehe Seite 181). Plane einen Versuch, mit dem sich zeigen lässt, dass auch Schnee eine isolierende Luftschicht einschließt. Frieren in der Gemeinschaft � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ 1 Eidechsen in Kältestarre A1 Notiere im Abstand von einer Minute ������ ������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � Manche Tiere suchen im Winter die Gemeinschaft von Artgenossen und kuscheln sich eng zusammen. Kaiserpinguine und ihre Jungen stehen in der Kälte der Antarktis kreisförmig zusammen, den Rücken nach außen gekehrt. Manchmal wechseln Tiere von innen mit außen stehendenden den Platz. Vermutlich sind Tiere, die in einer Gruppe eng zusammen stehen, besser gegen Wärmeverlust geschützt als einzeln stehende. A5 Plane einen Versuch, der geeignet ist, diese Vermutung zu überprüfen. Benutzte dazu, wie in Experiment 1, jeweils ein Reagenzglas als Modell für ein Einzeltier. Überlege, wie die Reagenzgläser angeordnet sein müssen, an welchen Stellen die Temperatur gemessen werden muss und wo sich warmes bzw. kaltes Wasser befinden muss. Beschrifte drei kleine, leere Joghurtbecher mit A, B und C und fülle in A: 40 ml Wasser (Leitungswasser), B: 30 ml Wasser und 10 ml Glycerin, C: 20 ml Wasser und 20 ml Glycerin. Rühre bei B und C gut um. Verschließe die drei Becher mit Folie und stelle sie über Nacht in ein Gefrierfach. A7 Beschreibe und deute das Ergebnis. A8 Becher A und B werden bei Zimmertemperatur beobachtet. Gib an, in welchem Becher der Inhalt schneller aufgetaut ist. Erläutere das Ergebnis. 183
