Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

verändern den Wasserhaushalt ganzer Landstriche.

    Abb. 2. 1 Konformer und Regulierer. Bei der Anpassung von Organismen an veränderliche Umweltbedingungen lassen sich Konformer und Regulierer unterscheiden: Konformer folgen mit ihren internen Bedingungen den externen Bedingungen, Regulierer weisen Mechanismen auf, mit denen sie unabhängig von der Umwelt konstante Innenbedingungen aufrechterhalten können. Die strikte Ausprägung dieser Typen ist auf einen bestimmten Wertebereich des jeweiligen Umweltfaktors beschränkt.
    ----
    Umweltbedingungen: Abiotische Faktoren, die Lebensfunktionen beeinflussen, von Lebewesen jedoch nicht verbraucht werden (z. B. Temperatur, Salzgehalt).
    Ressourcen: Verbrauchsgüter, die von Organismen aufgenommen, umgeformt oder besetzt werden und damit anderen Organismen nicht mehr zur Verfügung stehen (z. B. Licht für Pflanzen, Nahrung für Tiere und Mikroorganismen, Lebensraum).
    Habitat: Charakteristischer Standort einer Art.
    Autökologie: Wissenschaft von den Beziehungen eines einzelnen Organismus zur Umwelt.
    Anpassungstypen an verändertes Außenmilieu:
Konformer: Innenmilieu der Organismen folgt verändertem Außenmilieu.
Regulierer: Innenmilieu bleibt durch Regulation im Wesentlichen konstant.
----
2.1.1 Temperatur
    Mehr oder weniger alle Lebensprozesse sind stark temperaturabhängig. Das Leben der meisten Organismen ist auf den Temperaturbereich zwischen –10 °C und +50 °C beschränkt. Durch die im Vergleich zu anderen Planeten unseres Sonnensystems moderaten Temperaturbedingungen auf der Erde ist Leben in fast allen Regionen möglich. Die Temperaturverteilung auf der Erde wird vor allem durch die Wärmeeinstrahlung der Sonne bestimmt, die Erdwärme spielt nur eine geringe Rolle. Die Außentemperatur zeigt tages- und jahresrhythmische, kleinräumige und geographische Abweichungen. Die Temperatur nimmt nicht nur zu den Polen hin, sondern auch mit der Gebirgshöhe ab. Polar- und Hochgebirgsformen zeigen deshalb ähnliche Anpassungen. Landbewohner existieren über ein wesentlich breiteres Temperaturspektrum und sind viel stärkeren Temperaturschwankungen ausgesetzt als im Wasser lebende Arten. In der Tiefsee und im Grundwasser herrschen weitgehend konstante Temperaturbedingungen . Im Gewässer wird der größte Teil der eindringenden, langwelligen Strahlung nahe der Oberfläche absorbiert und in Wärme umgewandelt. Trotzdem sinkt die Temperatur nicht unbedingt kontinuierlich mit der Wassertiefe: Durch die Dichteanomalie des Wassers kann das Tiefenwasser von Seen im Winter wärmer sein als das Oberflächenwasser; in Meeren und Binnengewässern können sich Sprungschichten mit abrupten Temperaturänderungen bilden und die Wassermassen in horizontale Lagen unterteilen. Unterschiedlich temperierte Wasserlagen können durch Wind und Strömung umgeschichtet und durchmischt werden. Wassertemperaturen über 100 °C gibt es nur in Kombination mit hohem Druck, also in der Umgebung von Thermalquellen der Tiefsee ( Siehe hier ).
Biologische Bedeutung der Temperatur
    Bei der biologischen Wirkung der Temperatur auf den Stoffwechsel lassen sich Geschwindigkeits- und Struktureffekte unterscheiden. Wie alle biochemischen Prozesse folgen auch die Stoffwechselvorgänge der RGT-Regel , wonach eineTemperaturerhöhung um 10 °C eine Reaktionsbeschleunigung um den Faktor 2 bis 4 bewirkt ( Q 10 zwischen 2 und 4, Biochemie, Zellbiologie ). Die Photosynthese als photochemischer Prozess ist dabei weniger temperaturabhängig als rein chemische Stoffwechselvorgänge wie Abbauprozesse. In warmen Klimaten verlaufen abbauende Prozesse daher schneller als aufbauende Prozesse , wodurch lebende organische Substanz gegenüber toter organischer Substanz überwiegt. Entsprechend sind die Böden in tropischen Regenwäldern typischerweise arm an toter organischer Substanz, die oberirdische Biomasse in Form tropischer Bäume ist dagegen hoch. In Lebensräumen höherer Breiten ist es dagegen umgekehrt. In Böden der Tundra sind enorme Kohlenstoffressourcen gespeichert, oberirdisch herrschen dagegen Zwergsträucher und Moose mit sehr geringer Biomasse vor (Abb. 2. 2 , Abb. 2. 3 ). Die Böden kalter Klimaregionen stellen damit ein großes Potenzial für die Freisetzung von Kohlendioxid dar. Besonders alarmierend ist hierbei, dass die globale Erwärmung in höheren Breiten ausgeprägter ist als im Bereich des Äquators. Zudem existieren Hinweise, dass der Stoffwechsel von Mikroorganismen im Bereich von Temperaturen nahe