Wärmeregulierung bei Säugetieren
Säugetiere sind gleichwarm, das heißt, sie halten ihre Körpertemperatur konstant. Diese Temperatur wird durch Schwitzen, Fell, Winterruhe und andere Mechanismen reguliert. Warum die Kontrolle der Temperatur lebenswichtig ist und wie sie funktioniert, wird hier erklärt. Interessiert? Weitere Details und Übungen findest du im Video!
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Grundlagen zum Thema Wärmeregulierung bei Säugetieren
Wärmeregulation bei Säugetieren – Biologie
Säugetiere zählen zu den gleichwarmen Tieren. Diese Tiere halten ihre Körpertemperatur immer konstant – egal wie warm oder kalt es draußen ist. Im Winter ziehen wir Menschen uns warm an, damit wir nicht frieren. Im Sommer schwitzen wir. Säugetiere wie wir Menschen können also zur Wärmeregulation zum Beispiel das Schwitzen und damit die Verdunstungskälte nutzen. Andere Tiere besitzen zur Wärmeregulation ein Fell oder halten Winterruhe bzw. Winterschlaf.
Aber warum ist es für gleichwarme Tiere so wichtig, die Temperatur konstant zu halten und die Wärme zu regulieren? In diesem Lerntext erfährst du anhand von Beispielen einfach erklärt, wie die Wärmeregulation bei Säugetieren funktioniert.
Wärmeregulation bei Säugetieren – Definition und Erklärung
Bei den meisten Säugetieren liegt die Körpertemperatur unter 40 Grad Celsius und sie sind einem ständigen Wärmeaustausch mit der Umgebung ausgesetzt. In der Tabelle kannst du die Körperkerntemperatur verschiedener Säugetiere – darunter auch jene der Menschen – sehen.
| Beispiele Säugetiere | Durchschnittliche Körperkerntemperatur in Grad Celsius |
|---|---|
| Mensch | 37 |
| Hund | 38 bis 39 |
| Katze | 36,7 bis 38,9 |
Wenn bei uns Menschen die Körpertemperatur auf 39 Grad Celsius steigt, spricht man von Fieber. Ab einer Temperatur von 41 Grad Celsius kann es für uns Menschen sogar lebensgefährlich werden. Bei einer Temperatur von 30 Grad Celsius kann eine Unterkühlung drohen. Man sagt dann auch Tod durch Erfrieren. Um dies zu vermeiden, ist eine funktionierende Wärmeregulation, auch Thermoregulation genannt, notwendig.
Wo findet die Wärmeregulation bei Säugetieren statt? – die Körperkerntemperatur
Am Beispiel eines Huskys wollen wir uns den Unterschied der Körperkerntemperatur und der Temperaturen anderer Bereiche des Körpers betrachten. In dem folgenden Bild siehst du die unterschiedlichen Temperaturen des Husky-Körpers bei einer Außentemperatur von −30 Grad Celsius. Im Bereich der inneren Organe hat der Körper die Körperkerntemperatur von 37 Grad Celsius. Wegen der Änderung der Durchblutung besitzen die anderen Bereiche, wie die Fußsohlen, die Nasenspitze oder der Kopf, andere Temperaturen. Spricht man Körpertemperatur, ist also die Temperatur im Körperkern gemeint und nicht etwa an den Füßen.
Wie funktioniert die Regulation der Körpertemperatur bei Säugetieren?
Weil in der Regel die Außentemperatur niedriger ist als die Körperkerntemperatur, ist es am wichtigsten, den Körper vor Unterkühlung zu schützen. Manche Tiere schützen sich vor Unterkühlung, indem sie ein Fell tragen, das an den jeweiligen Lebensraum angepasst ist.
Das Löwenfell ist kurz und die zwischen den Haaren liegende Luftschicht dünn. Das Löwenfell isoliert also nur wenig.
Säugetiere wie Eisbären, die in sehr kalten Regionen leben, haben ein sehr dichtes und langhaariges Fell. Daneben sind gleichwarme Tiere, die in kalten Gebieten leben, größer im Vergleich zu Individuen der gleichen Art, die in warmen Gebieten leben. Das besagt die sogenannte bergmannsche Regel.
Die allensche Proportionsregel beschreibt eine weitere Klimaanpassung. Sie besagt, dass gleichwarme Tiere in kalten Zonen der Erde im Schnitt kleinere Körperfortsätze haben als nah verwandte Arten oder Rassen in wärmeren Gebieten. Durch große Körperfortsätze wie Ohren oder einen Schwanz entsteht nämlich eine große Oberfläche, über die Wärme verloren geht. Deswegen haben Eisbären auch einen kurzen Schwanz und kleine Ohren.
Viele Tiere, die in der gemäßigten Zone leben, wechseln ihr Fell abhängig von der jeweiligen Jahreszeit. Man spricht dabei vom Fellwechsel. Diese Tiere besitzen meisten zwei Haartypen: die Deck- und die Wollhaare. So verlieren beispielsweise Katzen im Frühjahr die Wollhaare. Andere Tiere halten Winterruhe oder einen Winterschlaf, das sind sogenannte Überwinterungsstrategien, um der Kälte aus dem Weg zu gehen.
Doch welche Rolle spielt Wasser bei der Wärmeregulation von Säugetieren? Da ein nasses Fell keine isolierende Luftschicht bilden kann, würde den im Wasser lebenden Säugetieren der Besitz eines Fells keinen Nutzen bringen. Diese Tiere, wie die Delfine oder die Wale, haben jedoch eine dicke Fettschicht, die als Blubber bezeichnet wird und sie vor der Kälte schützt.
Dieses Video
In diesem Video lernst du, wie Säugetiere ihre Körpertemperatur regulieren können. Dabei beschreiben wir die körperlichen Anpassungen von gleichwarmen Tieren an ihre Umgebungstemperatur, wie die unterschiedlichen Ausprägungen des Fells. Im Wasser lebende Säugetiere besitzen zwar kein Fell, jedoch sind sie durch eine dicke Fettschicht, den sogenannten Blubber, vor der Kälte geschützt.
Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!
Transkript Wärmeregulierung bei Säugetieren
Die Körpertemperatur der Säugetiere liegt bei den meisten unter 40 Grad Celsius und unterliegt einem ständigen Wärmeaustausch mit ihrer Umgebung. Wir Menschen haben eine Körpertemperatur von 37 Grad Celsius. Steigt sie um nur zwei Grad Celsius haben wir Fieber. Steigt sie auf 41 Grad Celsius wird es lebensgefährlich. Sinkt unsere Körpertemperatur auf unter 30 Grad Celsius droht eine Unterkühlung, beziehungsweise der Tod durch Erfrieren. Durch Wärmeabstrahlung, Verdunstung und Kondensation wird die von den inneren Organen produzierte Wärme ständig an die, meist unter der Körpertemperatur liegende, Umgebungstemperatur abgegeben. Daher ist der Schutz vor Unterkühlung zunächst das Wichtigste. Säugetiere tragen aus diesem Grund ein Fell, welches an den Lebensraum angepasst ist. Die Haare eines Löwenfells sind kurz. Die zwischen den Haaren ruhende Luftschicht ist dünn und isoliert daher nur wenig. Die in der Polarzone lebenden Tiere zeigen dagegen ein deutlich anderes Fell. Es ist sehr dicht und langhaarig. Säugetiere der gemäßigten Zone sind in der Lage ihr Fell an die warme und kalte Jahreszeit anzupassen. Wie ist das möglich? Fell besteht aus zweierlei Haaren, den „Deck- und Wollhaaren“. Je nach Lebensraum besitzen manche Tiere nur die einen oder die anderen Haare. Manche Arten besitzen beide, Deck- und Wollhaare. Anzahl und Länge der Wollhaare verändern sich je nach Jahreszeit. Bei diesem Trampeltier ist der Wechsel des Fells vom Winter zum Sommer besonders auffällig. Von unseren Haustieren wissen wir, dass sie im Frühjahr haaren. Sie verlieren dann die Wollhaare des Winterfells. Den, an das Leben im Wasser angepassten Säugetieren würde auch das dickste Fell auf Dauer kein Schutz vor Auskühlung sein. Dem nassen Fell fehlt die isolierende Luftschicht. Sie wird durch eine dicke Fettschicht, auch „Blubber“ genannt, unter der Haut ersetzt. Wenn von „Körpertemperatur“ gesprochen wird, ist die Temperatur im Körperinneren gemeint, auch Körperkern genannt. In den Außenbereichen des Körpers sind die Temperaturen recht unterschiedlich. Dies sehen wir uns anhand der Temperaturen eines Huskys, bei einer Außentemperatur von minus 30 Grad Celsius an. Nur im Bereich der inneren Organe beträgt die Temperatur 37 Grad Celsius, an den Fußsohlen sind nur Null Grad Celsius gemessen. Dies ist der Grund, warum er nicht an den Füßen friert. Erreicht werden die unterschiedlichen Temperaturen des Körpers, durch das Ändern der Durchblutung bestimmter Bereiche. Ein Vergleich von Individuen der gleichen Art aus kalten und warmen Gebieten zeigt, dass die Populationen der Polargebiete größer sind. Dies hängt mit dem unterschiedlichen Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen bei kleinen und großen Körpern zusammen. So verliert ein großer Körper, aufgrund seiner im Verhältnis dazu kleineren Oberfläche weniger Wärme, als ein kleiner Körper. Betrachten wir uns die Ohren und den Schwanz des Eisbären, so fallen die im Verhältnis zum Körper kleinen Ohren und der kurze Schwanz auf. Auch dies ist eine Klimaanpassung. Man nennt sie die „Allensche Proportionsregel“. Von einigen Säugetieren wissen wir, dass sie der Kälte aus dem Weg gehen, indem sie eine Winterruhe oder einen Winterschlaf, welcher hormonell gesteuert ist, halten.
Säugetiere – Einteilung in Klassen und Gruppen
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Wärmeregulierung bei Säugetieren
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Ich finde es echt cool und trotzdem merkwürdig, dass Wale und Delfine nur ein Nasenloch haben und das diesen auch noch auf dem Rucken ist
😄
Sehr sehr schönes Video.
Daumen hoch
💩💩💩💩
Whao