Überwinterungsformen bei Tieren
Im Winter gibt es in Nordrhein-Westfalen kaum Insekten, Früchte oder Samen. Trotzdem sieht man im Frühjahr wieder Igel im Garten, Frösche am Teich und Fledermäuse am Abendhimmel. Wie überstehen sie die kalte Jahreszeit ohne Nahrung? Das klärst du auf dieser Seite.
Gleichwarm und wechselwarm
Ob ein Tier im Winter aktiv bleiben kann, hängt von seiner Körpertemperatur ab.
Unterscheide gleichwarme und wechselwarme Tiere und ordne zu: Igel, Grasfrosch, Eichhörnchen, Zauneidechse.
Unterscheide gleichwarme und wechselwarme Tiere und ordne zu: Igel, Grasfrosch, Eichhörnchen, Zauneidechse.
Winterschlaf, Winterruhe, Winterstarre
Es gibt drei Überwinterungsformen. Sie unterscheiden sich darin, wie stark der Körper „herunterfährt“.
| Winterschlaf | Winterruhe | Winterstarre | |
|---|---|---|---|
| Tiere | Igel, Fledermaus, Siebenschläfer, Murmeltier | Eichhörnchen, Dachs, Braunbär | Frosch, Kröte, Eidechse, Insekten |
| Körpertemperatur | sinkt stark (z. B. auf $5\,^\circ\text{C}$) | sinkt nur wenig | sinkt auf Umgebungstemperatur |
| Herzschlag, Atmung | stark reduziert | wenig reduziert | stark verlangsamt |
| Nahrung | keine | Tier wacht auf und frisst | keine |
| Energiequelle | Fettreserve | Vorrat und Fettreserve | Energiereserven (Fett, Glykogen) |
| Steuerung | aktiv gesteuert | aktiv gesteuert | nicht gesteuert, folgt der Kälte |
Die Winterstarre ist keine Entscheidung des Tieres: Wechselwarme Tiere werden bei Kälte einfach immer langsamer. Nur gleichwarme Tiere können ihre Temperatur aktiv absenken.
Die Überwinterungsformen unterscheidet man an Körpertemperatur, Herzschlag, Atmung und Energiequelle. Beim Aufwachen hilft gleichwarmen Tieren das braune Fettgewebe, das Wärme erzeugt. Ein weiterer Faktor ist die Körperoberfläche: Kleine Tiere wie Siebenschläfer haben im Verhältnis zu ihrem Körpervolumen eine große Oberfläche und verlieren viel Wärme. Fell, Stacheln und ein Nest aus Laub wirken als Wärmeisolierung und bremsen den Wärmeverlust. Auch abiotische Faktoren wie die Umgebungstemperatur entscheiden, wie stark ein Tier Energie sparen muss.
Du kannst die Wärmeisolierung selbst testen: Fülle zwei gleiche Flaschen mit warmem Wasser, wickle eine in einen Wollschal und miss alle 10 Minuten die Temperatur. Die gedämmte Flasche kühlt langsamer ab.
| Umgebungstemperatur | Igel (Winterschlaf) | Frosch (Winterstarre) |
|---|---|---|
| $5\,^\circ\text{C}$ | ca. $5\,^\circ\text{C}$ im Schlaf | ca. $5\,^\circ\text{C}$, starr |
| $-10\,^\circ\text{C}$ | Nest schützt, Temperatur bleibt über $0\,^\circ\text{C}$ | Gefahr des Erfrierens |
Nenne die drei Überwinterungsformen bei Tieren und gib je ein Beispiel aus Deutschland an.
Nenne die drei Überwinterungsformen bei Tieren und gib je ein Beispiel aus Deutschland an.
Ordne die Merkmale der richtigen Überwinterungsform zu: (1) Körpertemperatur sinkt auf Umgebungstemperatur, (2) Körpertemperatur sinkt kaum, Tier wacht zum Fressen auf,…
Ordne die Merkmale der richtigen Überwinterungsform zu: (1) Körpertemperatur sinkt auf Umgebungstemperatur, (2) Körpertemperatur sinkt kaum, Tier wacht zum Fressen auf, (3) Körpertemperatur sinkt stark, Herzschlag und Atmung stark reduziert. Nenne jeweils ein Tier (Eichhörnchen, Frosch, Fledermaus).
Energie sparen im Winterschlaf
Im Winterschlaf spart das Tier enorm Energie. Das zeigt der Vergleich beim Siebenschläfer.
| aktiv | Winterschlaf | |
|---|---|---|
| Herzschläge pro Minute | 450 | 5 |
| Körpertemperatur | $37\,^\circ\text{C}$ | $5\,^\circ\text{C}$ |
Die Energiequelle ist das Körperfett, das sich das Tier im Herbst angefressen hat. Beim Aufwachen hilft das braune Fettgewebe: Es erzeugt schnell viel Wärme und erwärmt den Körper.
Nenne die Aufgabe des braunen Fettgewebes beim Aufwachen aus dem Winterschlaf.
Nenne die Aufgabe des braunen Fettgewebes beim Aufwachen aus dem Winterschlaf.
Die Tabelle zeigt Werte eines Siebenschläfers: Aktiv: Herzschläge 450/min, Atemzüge 100/min, Körpertemperatur 37 °C. Winterschlaf: Herzschläge 5/min, Atemzüge 1/min,…
Die Tabelle zeigt Werte eines Siebenschläfers:
Aktiv: Herzschläge 450/min, Atemzüge 100/min, Körpertemperatur 37 °C.
Winterschlaf: Herzschläge 5/min, Atemzüge 1/min, Körpertemperatur 5 °C.
- a) Berechne, um welchen Faktor Herzschlag und Atmung gesenkt werden.
- b) Erkläre den Vorteil für den Energiehaushalt.
- c) Nenne die Energiequelle während des Winterschlafs.
Ein Murmeltier senkt im Winterschlaf seine Körpertemperatur von 38 °C auf 6 °C. Während des Schlafs wacht es etwa alle zwei Wochen kurz auf. a) Erkläre, warum das…
Ein Murmeltier senkt im Winterschlaf seine Körpertemperatur von 38 °C auf 6 °C. Während des Schlafs wacht es etwa alle zwei Wochen kurz auf.
- a) Erkläre, warum das Aufwachen sehr viel Energie kostet.
- b) Beurteile, warum häufige Störungen durch Menschen lebensgefährlich sein können.
- c) Berechne: Das Tier verbraucht pro Aufwachen etwa 2,5 % seiner Fettreserve. Nach wie vielen Störungen wären rund 20 % aufgebraucht?
Igel in Not und Klimawandel
Ein Igel sollte im November mindestens etwa 600 bis 700 g wiegen, sonst reicht sein Fett nicht bis zum Frühjahr. Ein sehr leichter Igel braucht Hilfe: ein geschützter Unterschlupf (Laubhaufen), Wasser und geeignetes Futter wie Katzenfutter (Nassfutter) oder ungewürztes Rührei. Ungeeignet sind Milch (Durchfall) und Brot oder Essensreste.
Auch das Klima spielt eine Rolle. Bei milden Wintern in NRW wachen Winterschläfer öfter auf und verbrauchen mehr Fett, finden aber noch kein Futter. Frösche in Winterstarre werden bei Wärme aktiv, ihre Temperatur steigt, sie verbrauchen Energie und können bei einem Kälteeinbruch erfrieren. Manche Tiere profitieren: Sie überleben leichter, wenn sie aktiv bleiben können. Dann ist aber die Konkurrenz um Nahrung größer und der Lebensrhythmus gerät durcheinander.
Ende November findet man in einem Garten in Münster einen Igel, der nur 450 g wiegt. a) Erkläre, warum das Gewicht für die Überwinterung problematisch ist. b) Nenne…
Ende November findet man in einem Garten in Münster einen Igel, der nur 450 g wiegt.
- a) Erkläre, warum das Gewicht für die Überwinterung problematisch ist.
- b) Nenne geeignete Hilfsmaßnahmen.
- c) Nenne ungeeignete Futtermittel und begründe.
Vergleiche Winterschlaf, Winterruhe und Winterstarre in einer Tabelle hinsichtlich Körpertemperatur, Herzschlag, Nahrungsaufnahme und Energiequelle. Erkläre…
Vergleiche Winterschlaf, Winterruhe und Winterstarre in einer Tabelle hinsichtlich Körpertemperatur, Herzschlag, Nahrungsaufnahme und Energiequelle. Erkläre anschließend, warum Winterstarre bei wechselwarmen Tieren nicht „aktiv“ gesteuert wird.
Der Klimawandel führt zu milderen Wintern in Nordrhein-Westfalen. a) Erläutere, warum dies für winterschlafende Tiere ein Problem sein kann. b) Beurteile die…
Der Klimawandel führt zu milderen Wintern in Nordrhein-Westfalen.
- a) Erläutere, warum dies für winterschlafende Tiere ein Problem sein kann.
- b) Beurteile die Auswirkungen auf Frösche in Winterstarre.
- c) Nenne ein Beispiel für Vorteile für ein Tier und diskutiere kritisch.
Zurück zum Anfang: Igel, Frösche und Fledermäuse überstehen den Winter, indem sie Energie sparen – durch Winterschlaf, Winterruhe oder Winterstarre.
Auf einen Blick
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Gleichwarme Tiere halten ihre Körpertemperatur konstant, wechselwarme nehmen die Umgebungstemperatur an.
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Winterschlaf (Igel, Fledermaus): Temperatur, Herzschlag und Atmung sinken stark; Energie liefert das Körperfett.
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Winterruhe (Eichhörnchen): Temperatur sinkt nur wenig, das Tier wacht zum Fressen auf.
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Winterstarre (Frosch, Eidechse): Körpertemperatur folgt der Umgebung, sie wird nicht gesteuert.
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Aufwachen kostet viel Energie (braunes Fettgewebe erzeugt Wärme), daher sind Störungen gefährlich.