Leseprobe - Pearson Schweiz AG

nsprodukte eines Tieres spiegeln dessen Phylogenie und Habitat wider
2 Abiotische Umweltfaktoren – ihr Einfluss auf das Leben
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Ausführgänge
der Salzdrüse
36
Aus der Forschung
Salzdrüse
Nasenloch
mit ausgeschiedener
Salzlösung
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öglich,
auf See zu überleben. Ähnliche Salzdrüsen ermöglichen
auch Abbildung den Meeresschildkröten 2.33: Wie scheiden und den Seevögel Meeresleguanen überschüssiges
aus?
die
Salzausscheidung.
Quelle K. Schmidt-Nielsen et al., Extrarenal salt excretion in
birds. American Journal of Physiology 193: 101–107 (1958).
Was wäre, wenn? Die nasalen Salzdrüsen ermöglichen Seevögeln,
überschüssiges Salz auszuscheiden, das sie mit ihrer
Beute sowie durch das Trinken von Meerwasser aufnehmen.
Wie beeinflusst die Art der tierischen Beute, die
ein Seevogel frisst, die Menge an Salz, die er ausscheiden
muss?
Wiederholungsfragen 2.2
1. Zeichnen Sie ein einfaches Diagramm des
Die Wasserkreislaufes stickstoffhaltigen und beschreiben Exkretionsprodukte
Vorgangeines Tieres spiegeln
Sie den
dessen 2. Wasser Phylogenie verfügt über viele spezifische Eigenschaften.
Habitat wider Nennen Sie Beispiele 45.2 und be-
und
schreiben Sie, welche Auswirkungen und
Da die meisten Abfallprodukte des Stoffwechsels im
biologischen Bedeutungen die jeweiligen
Wasser gelöst werden müssen, um aus dem Körper aus-
Eigenschaften besitzen.
geschieden zu werden, können Art und Menge des Exkretionsprodukts
3. Stellen Sie dar, einen was großen bei starker Einfluss Temperaturerniedrigung
eines beziehungsweise Tieres haben. In dieser -erhöhung Hinsicht mit sind
auf den Wasserhaushalt
einige der wichtigsten Exkretionsprodukte die stickstoffhaltigen
Abbauprodukte von Proteinen und Nu-
der wässrigen Umwelt einer Garnele, die
unmittelbar an der Wasseroberfläche lebt,
cleinsäuren (Abbildung 45.9). Wenn Proteine und
passieren würde, wenn Wasser keine Wasserstoffbrückenbindung
ausbilden würde.
Nucleinsäuren zwecks Energiegewinns oder zwecks
Umwandlung in Kohlenhydrate oder Fette abgebaut
werden, 4. Erklären entfernen Sie Enzyme den Langstreckentransport
den Stickstoff in Form von
Ammoniak durch Massenströmung.
(NH 3 ). Ammoniak ist hochgiftig, zum Teil
deshalb, weil sein Ion, das Ammoniumion (NH + 4 ), die
oxidative Phosphorylierung stört. Obgleich einige Tiere
Ammoniak direkt ausscheiden, wandeln viele Arten
Ammoniak vor der Exkretion unter Energieaufwand in
weniger toxische Verbindungen um.
5. Oleander ist eine immergrüne Pflanze, die
vor allem in trockenen Gebieten vorkommt.
Im Querschnitt zeigt ein Oleanderblatt eine
dicke Cuticula, eine mehrschichtige Epidermis
und eingesenkte Spaltöffnungen. Erklären
Sie diese Anpassungsmechanismen.
Abbildung 45.8: Gegenstromaustausch bei salzausscheidenden
Nasendrüsen.
6. Der Plattwurm Phagocata vernalis bildet
Schutzkapseln aus, in dem er die Trockenzeit
übersteht. Erklären Sie begründend,
welche Anpassungsstrategie gegen Wasserverlust
dieses Tier verfolgt.
Süßwasserlebewesen sind hyperosmotisch; sie haben eine höhere
Salzkonzentration in ihrer Körperflüssigkeit als die des sie umgebenden
Wassers. Ihr Problem und Bestreben ist es daher, eine übermäßige
Wasseraufnahme zu verhindern und überschüssiges Wasser wieder
abzugeben. Süßwasserfische halten das osmotische Gleichgewicht,
indem sie im Umgebungswasser gelöste Salze durch spezielle Zellen in
den Kiemen aktiv aufnehmen sowie große Mengen an verdünntem
Harn produzieren. Amphibien gleichen den Salzverlust durch die Aufnahme
von Salzen aus, die sie durch die Haut und die Kiemenmembran
transportieren.
Meeresfische stehen im Vergleich zu den Süßwasserfischen vor dem
umgekehrten Problem. Sie sind hypoosmotisch, das heißt, sie haben
eine niedrigere Salzkonzentration als das umgebende Wasser. Wenn die
Salzkonzentration der Umgebung höher ist als die des Körpers, neigen
Organismen zur Dehydratation, da die osmotischen Kräfte dem Körper
Wasser entziehen. In Meer- und Brackwasser müssen Salzwasserfische
daher den Wasserverlust über Osmose und die damit einhergehende
Anreicherung von Salzen im Körper vermeiden.
Um mit den Problemen, die durch hohe Salzkonzentrationen im
Lebensraum hervorgerufen werden, fertig zu werden, haben Organismen
zahlreiche unterschiedliche Lösungsstrategien entwickelt. Die Körperflüssigkeiten
von marinen Wirbellosen weisen das gleiche osmotische
Potenzial auf wie das Meerwasser. Knorpelfische, wie Haie und
Rochen, halten eine ausreichend große Menge Harnstoff im Blut zurück;
sie stellen dadurch mit dem Meerwasser nahezu isoosmotische (= gleich
konzentrierte) Verhältnisse her.
Meeresvögel (zum Beispiel der Eissturmvogel) und Meeresschildkröten
können, anders als wir Menschen, Salzwasser trinken, da sie über
spezifische, das Salz abscheidende Nasendrüsen verfügen (⇒ Abbildung
2.33). Auch Möwen und andere Meeresvögel scheiden durch
diese Drüsen Flüssigkeiten mit einem Salzgehalt von über fünf Prozent
ab. Sturmvögel schleudern diese Flüssigkeit aktiv durch die Nasenlöcher
heraus; bei anderen fließen sie aus eigenen Öffnungen ab. Bei marinen
Säugetieren sind die Nieren das Hauptausscheidungsorgan für Salze.
2.3 Abiotischer Faktor Solarstrahlung
Irdisches Leben speist sich aus Sonnenenergie. Die Chloroplasten der
Pflanzen wandeln Lichtenergie, die von der über 150 Millionen Kilometer
entfernten Sonne zur Erde gelangt, in chemische Energie in Form
von Elektronenpaarbindungen innerhalb von Zuckermolekülen und
anderen organischen Verbindungen um. Dieser Umwandlungsprozess
ist bekannt unter dem Namen Photosynthese.
Vor allem für die photosynthesetreibenden Organismen, wie die grünen
Pflanzen, ist die Solarstrahlung von entscheidender Bedeutung und
bestimmt durch ihre Intensität das Vorkommen von Organismen erheblich.
Starke Konkurrenz um das Licht herrscht beispielsweise in Wäldern,
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wo die Blätter des Kronendachs die größte Lichtmenge abfangen und
die Vegetation der darunter gelegenen Strauchschicht daher nur noch
wenig Licht erhält. In Gewässern begrenzt die Lichtintensität und -qua-