Hitzequellen und Str..
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Anpassung der Natur an Hitze 07.04.2017 Name: Anpassung der Natur an die Hitze Wärmeaufnahme: Wärmeaufnahme von der Umgebung: Eine weitere Möglichkeit ist die Wärmeaufnahme von der Umgebung. Sobald aussen eine grössere Hitze herrscht als im Körper wird der Körper erwärmt, zusätzlich wird auch die Abgabe der durch den eigenen Stoffwechsel erzeugten Wärme immer problematischer. Wärmeaufnahme durch Sonnenstrahlung: Wenn Sonnenstrahlung auf einen Körper trifft, wird ein Teil dieser Strahlung gespiegelt (reflektiert) und ein Teil der Strahlung wird in Form von Wärme aufgenommen (absorbiert). Je dunkler ein Körper ist, desto mehr Wärme nimmt er durch die Sonnenstrahlung auf. Glänzende Körper spiegeln einen grösseren Teil der Strahlung als matte. Wärmeproduktion durch den eigenen Stoffwechsel: Sobald Organe (Herz, Lunge, Muskeln, etc) Arbeit verrichten müssen, wird, durch die Verbrennung von Zellbenzin (ATP), in den Organen Energie produziert. Ähnlich wie beim Auto, geht dabei jedoch ein Teil als Wärme verloren und wärmt die Tiere von Innen auf. Umso grössere Leistung die Organe verbringen müssen, desto mehr heizt sich der Körper auf. Überhitzung: In warmen Lebensräumen wird die Hitze zu einem Problem, da Eiweisse (Proteine) spätestens bei Temperaturen von 40°C ihre Struktur verlieren und so wichtige Körperfunktionen nicht mehr funktionieren. Daher haben Tiere unterschiedliche Strategien entwickelt um sich vor einer Überhitzung zu schützen: Hitzeanpassungen von Menschen und Tieren Welche Anpassungen an Hitze von Menschen und Tieren kennst du? Setzt euch in 4erGruppen zusammen und überlegt euch zuerst, welche Möglichkeiten der Mensch hat, sich zu kühlen. Überlegt dann, welche Anpassungen auch im Tierreich vorkommen könnten. Mensch Beide Kühles Bad kurze Kleider, kurze Haare Kühle Getränke , Glacen Tier wenig Fell Kühle, schattige Orte Klimaanlage ?! schwitzen Ventilator Kein Sport treiben Patrik Matter ([email protected]) Elefanten fächeln mit Ohren wenig Bewegung Hecheln Seite 1 Anpassung der Natur an Hitze 07.04.2017 Name: Kühlung durch Verdunsten (Transpiration) Um von einem Zustand (fest flüssig gasförmig) in den nächsten zu wechseln, benötigt ein Material Energie in Form von Wärme. Diese nimmt es von der Umgebung auf und kühlt dadurch diese ab. (vgl. mit der Skizze) Wasser kocht noch nicht Kochendes Wasser Da bei der Kühlung durch Verdunsten jedoch viel Wasser verbraucht wird, können sich diese Art der Kühlung nur Tiere leisten, die nicht in trockenen Lebensräumen überleben müssen. Beispiele: - Menschen kühlen sich durch schwitzen. - Hunde, die keine Schweissdrüsen besitzen, kühlen sich durch hecheln. - Bienen, transportieren an heissen Tagen Wasser in ihren Stock. - Baden, und anschliessendes trocknen. Erhöhen der Abstrahlung Wenn Strahlung auf eine Oberfläche trifft, wird ein Teil zurück gespiegelt und ein Teil in Wärme umgewandelt. Um nicht zu überhitzen, ist es daher sinnvoll, den grössten Teil der Strahlung durch eine weisse oder glänzende Oberfläche zurückzuspiegeln. Beispiele: - Viele Wüstentiere sind nicht nur zu Tarnzwecken gelblich-weiss gefärbt. - Das glänzende Gefieder vieler Tropenvögel. Patrik Matter ([email protected]) Seite 2 Anpassung der Natur an Hitze 07.04.2017 Name: Der Wärme ausweichen: Beispiele: - In Spanien machen die Menschen mittags eine Siesta. - In der Wüste und in den Tropen sind viele Tiere zu den wärmsten Stunden des Tages (Mittag) nicht aktiv. (Fenek, Wüstenspringmaus, etc.). - Erdhörnchen benutzen ihren buschigen Schwanz als schattigen Sonnenschirm. - Wüstentiere verbergen sich tagsüber im „kühlen“ Bau (Kojoten, Kängururatten, Walzenspinnen, Igel, etc) - Einige kleine Nager halten einen Sommerschlaf ( Siebenschläfer, etc.) - Viele Reptilien graben sich im Sand ein (Seitenwinder-Schlange, etc) - Chamäleons sitzen auf kleinen Erhebungen über dem Boden, wo es um bis zu 10°C kühler. - Wechselwarme Tiere verfallen in eine Trockenstarre (Lungenfisch, Schildkröten, Wüstenamphibien) - Wüstenkrebschen überdauern in Eiern die trockenen, heissen Phasen. Kühlung durch Wind Zwischen unserem Körper und der Umgebung, bildet sich eine Grenzschicht (isolierende Zone in der die Luft um uns herum still ist), diese behindert die Wärmeaustauschung mit der Umgebung. Wind verkleinert diese Grenzfläche, daher können wir unserer Wärme schneller abgeben und empfinden den Wind als kühlend. Beispiele: - Elefanten fächeln sich mit den Ohren Luft zu - Bienen kühlen ihren Stock in dem sie mit ihren Flügeln Wind erzeugen. Kühlung durch baden Wenn wir ein kühles Bad nehmen, beschleunigen wir durch den grösseren Temperaturunterschied den Wärmeaustausch zwischen Körper und Wasser. Ausserdem ist die Grenzschicht unter Wasser kleiner und Wasser nimmt Wärme etwa 20-mal schneller auf als Luft. Beispiele: Viele Tiere nehmen an heissen Tagen ein Bad. (Von A wie Amsel – Z wie Zebra) Kühlung empfindlicher Körperteile Nicht alle Körperteile reagieren gleich empfindlich auf Hitze, daher gibt es Tiere, die empfindlichere Körperteile kühlen. Beispiele: - Einige Gazellen vermögen ihr Hirn mittels einem „Kühlsystems“ im Bereich der Halsschlagader um etwa 3°C zu kühlen. Die meisten Tiere benutzen jedoch viele dieser Prinzipien gemeinsam! Patrik Matter ([email protected]) Seite 3
