Anpassungen von Helicella obvia an trocken-warme Habitate
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ANPASSUNGEN<br />
VON<br />
HELICELLA OBVIA<br />
AN<br />
TROCKEN-WARME HABITATE<br />
Ein Teil eines Versuchsberichts,<br />
verfasst überwiegend <strong>von</strong> Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n im Jahre 2001 AD
Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
INHALT<br />
Inhalt...................................................................................................................................................2<br />
Vorbetrachtungen...............................................................................................................................3<br />
Einführung................................................................................................................................................................. 3<br />
Fragestellung..............................................................................................................................................................4<br />
Material & Methoden.........................................................................................................................5<br />
Natürliche Gegebenheiten..........................................................................................................................................5<br />
Lage und Vegetation.......................................................................................................................................................... 5<br />
Wetter................................................................................................................................................................................... 6<br />
Versuchsobjekt........................................................................................................................................................... 7<br />
Versuchstier......................................................................................................................................................................... 7<br />
Verfahrensweise..........................................................................................................................................................8<br />
1. Erfassung einiger abiotischer Faktoren des Untersuchungsgebiets....................................................................... 8<br />
2. Messung des Gewichtsverlustes in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Höhe........................................................................... 8<br />
3. Größen-Sitzhöhen-Korrelation................................................................................................................................... 8<br />
4. Ruhehöhenwahl............................................................................................................................................................. 8<br />
5. Messung der Verdunstung........................................................................................................................................... 9<br />
6. Messung der Stoffwechselaktivität........................................................................................................................... 10<br />
7. Abhängigkeit der Aktivität <strong>von</strong> der Luftfeuchte.................................................................................................... 11<br />
7.1 Einstellung der Aktivität..............................................................................................................................................................11<br />
7.2 Beendigung der Ruhephase.............................................................................................................................................................11<br />
8. Einfluß der Temperatur auf das Steigverhalten..................................................................................................... 11<br />
9. Richtungswahlverhalten............................................................................................................................................. 11<br />
Ergebnisse.........................................................................................................................................13<br />
1. Erfassung einiger abiotischer Faktoren des Untersuchungsgebiets..................................................................... 13<br />
1.1. Temperatur und Luftfeuchte in Abhängigkeit <strong>von</strong> Tageszeit und Höhe.........................................................................................13<br />
1.2. Abhängigkeit der Verdunstung <strong>von</strong> der Höhe über dem Boden.....................................................................................................14<br />
2. Messung des Gewichtsverlustes in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Höhe......................................................................... 15<br />
3. Größen-Sitzhöhen-Korrelation................................................................................................................................. 16<br />
4. Ruhehöhenwahl........................................................................................................................................................... 17<br />
5. Messung der Verdunstung......................................................................................................................................... 18<br />
< Die Ergebnisse für Versuche 6 und 7 fehlen in dieser Ausgabe >.................................................................... 20<br />
8. Einfluß der Temperatur auf das Steigverhalten..................................................................................................... 21<br />
9. Richtungswahlverhalten............................................................................................................................................. 22<br />
Erörterung.........................................................................................................................................24<br />
1. Erfassung einiger abiotischer Faktoren im Untersuchungsgebiet........................................................................ 24<br />
2. Abhängigkeit des Gewichtsverlustes <strong>von</strong> der Höhe.............................................................................................. 24<br />
3. Größen-Sitzhöhen-Korrelation................................................................................................................................. 24<br />
4. Ruhehöhenwahl........................................................................................................................................................... 24<br />
5. Messung der Verdunstung......................................................................................................................................... 25<br />
6. Stoffwechselaktivität................................................................................................................................................... 25<br />
7. Abhängigkeit der Aktivität <strong>von</strong> der Luftfeuchte.................................................................................................... 25<br />
8. Einfluß der Temperatur auf das Steigverhalten..................................................................................................... 25<br />
9. Richtungswahlverhalten............................................................................................................................................. 25<br />
D<strong>an</strong>ksagung......................................................................................................................................27<br />
Literatur.............................................................................................................................................28<br />
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VORBETRACHTUNGEN<br />
Einführung<br />
Schnecken sind als feuchthäutige Tiere besonders <strong>an</strong>fällig gegenüber durch Verdunstung <strong>von</strong> der<br />
Körperoberfläche entstehenden Wasserverlusten. So ist die Verdunstung durch das Integument einer<br />
L<strong>an</strong>dlungenschnecke kaum geringer als die über einer offenen Wasserfläche (CAMERON, 1970). Für<br />
Schnecken ideale Biotope finden sich daher vor allem in den humiden Waldl<strong>an</strong>dschaften der tropischen<br />
und gemäßigten Breiten (HUNTER, 1964).<br />
Dennoch haben es zahlreichen Gruppen geschafft, in aride Gebiete vorzudringen. Damit ihnen dies<br />
gelingen konnte, bedurfte es besonderer <strong>Anpassungen</strong> <strong>an</strong> die sich durch Trockenheit und Wärme<br />
ergebenden, für feuchtigkeitsabhängige Org<strong>an</strong>ismen ungünstigen Lebensbedingungen, welche<br />
insbesondere gekennzeichnet sind durch:<br />
1. hohe Temperaturen<br />
2. Wasserm<strong>an</strong>gel<br />
3. Nahrungsknappheit (in der Trockenzeit) (SCHMIDT-NIELSEN, TAYLOR, SHKOLNIK, 1972).<br />
Die Gastropoden, welche sich xerotherme <strong>Habitate</strong> zu erschließen vermochten, meisterten diese<br />
Probleme mittels verschiedener Adaptationen auf morphologischer, physiologischer und ethologischer<br />
Ebene.<br />
Morphologische <strong>Anpassungen</strong> <strong>an</strong> Trockenheit und Wärme waren vor allem<br />
1. die Erhöhung der Schalendicke, welche eine bessere thermische und hygrische Isolation mit<br />
sich brachte,<br />
2. eine helle Färbung der Schale, so daß diese bis zu über 90% der auftreffenden Strahlung<br />
sogleich reflektiert, sowie<br />
3. eine Verkleinerung der Gehäusemündung relativ zur Gesamtoberfläche des Gehäuses, denn<br />
der Wasserverlust erfolgt fast ausschließlich über die Mündung<br />
(GEBHARDT-DUNKEL, 1955; RIDDLE, 1983; SCHMIDT-NIELSEN et al., 1972).<br />
Die wichtigsten physiologischen <strong>Anpassungen</strong> sind:<br />
1. die Senkung der Stoffwechselrate und damit zusammenhängend das Versiegen der Kot- und<br />
Harnproduktion, sowie die Verminderung der Schleimabgabe;<br />
2. der Rückzug in die Schale und die <strong>an</strong>schließende Ausbildung <strong>von</strong> Abschlußhäutchen,<br />
sogen<strong>an</strong>nten Dia- oder Epiphragmen, welche vor allem die Verdunstung aus dem<br />
Gehäuseinneren vermindern;<br />
3. die Tätigkeit der Drüsen des M<strong>an</strong>telr<strong>an</strong>des, welcher die ins Gehäuse zurückgezogenen<br />
Schnecken zur Luft hin abschirmt und mithin für die Feuchthaltung des Schneckenkörpers<br />
ver<strong>an</strong>twortlich ist<br />
(BARNHART u. MCMAHON, 1986; GEBHART-DUNKEL, 1955; HUNTER, 1964; RIDDLE, 1983).<br />
Nicht zuletzt sind ethologische <strong>Anpassungen</strong> <strong>von</strong> Bedeutung, wenn es darum geht, das Leben in<br />
unwirtlichen <strong>Habitate</strong>n zu sichern. Besonders naheliegend sind bei Schnecken die Wahl des<br />
Aufenthaltsortes sowie die Regulation <strong>von</strong> Ruhe- und Aktivitätszeiten (GEBHART-DUNKEL, 1955; RIDDLE,<br />
1983).<br />
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Fragestellung<br />
Einige dieser mit der Besiedelung xerothermer <strong>Habitate</strong> korrelierten Merkmale sowie die ihnen zugrunde<br />
liegenden ökologischen Parameter wurden exemplarisch <strong>an</strong> der Weißen Heideschnecke (<strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong>)<br />
untersucht. Insbesondere widmeten wir unsere Aufmerksamkeit<br />
1. a) der Abhängigkeit der Temperatur und Luftfeuchte <strong>von</strong> der Höhe über dem Boden im<br />
natürlichen Habitat und<br />
b) der Abhängigkeit der Verdunstung <strong>von</strong> der Höhe über dem Boden im natürlichen Habitat,<br />
2. der Verdunstung <strong>von</strong> Schnecken in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Höhe über dem Boden im natürlichen<br />
Habitat,<br />
3. dem Zusammenh<strong>an</strong>g zwischen der Größe der Schnecken und ihrer Ruhehöhe,<br />
4. der Ruhehöhenwahl der Schnecken,<br />
5. a) der Verdunstung <strong>von</strong> Schnecken in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Körpergröße und<br />
b) der Abhängigkeit der Verdunstung <strong>von</strong> der Luftfeuchte,<br />
6. der Messung der Stoffwechselaktivität der Schnecken,<br />
7. der Abhängigkeit der Aktivität der Schnecken <strong>von</strong> der Luftfeuchte,<br />
8. dem Einfluß der Temperatur auf das Steigverhalten sowie<br />
9. dem Kriechrichtungswahlverhalten der Schnecken.<br />
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MATERIAL & METHODEN<br />
Natürliche Gegebenheiten<br />
Lage und Vegetation<br />
Unsere Versuche führten wir im Nationalpark Neusiedler See in und im Umkreis der biologischen Station<br />
Illmitz durch.<br />
Als Feldversuchsgebiet wählten wir einen vor längerer Zeit aufgelassenen Weingarten etwa einen 1 km<br />
nördlich der Station. Sein humusarmer Rohs<strong>an</strong>dboden war nur schütter bewachsen, vor allem mit<br />
• Feldbeifuß (Artemisia campestris) und<br />
• verwildertem Wein (Vitis vinifera).<br />
D<strong>an</strong>eben f<strong>an</strong>den sich folgende Pfl<strong>an</strong>zenarten:<br />
• Feldm<strong>an</strong>nstreu (Eryngium campestre)<br />
• Natternkopf (Echium vulgare)<br />
• Echtes Labkraut (Galium verum)<br />
• Zypressenwolfsmilch (Euphorbia cyprinicus)<br />
• Schilf (Phragmites australis)<br />
• Grauer Schöterich (Erysimum diffusum)<br />
• K<strong>an</strong>adisches Berufkraut (Conyza c<strong>an</strong>adensis)<br />
• Österreichischer Quendel (Thymus odoratissima)<br />
• Steppenflockenblume (Centaurea stoebe)<br />
• Skabiosenflockenblume (Centaurea scabiosa)<br />
• Knäuelgras (Dactylis glomerata)<br />
• Hundszahngras (Cynodon dactylon)<br />
• Ginsterblättriges Leinkraut (Linaria genistifolia)<br />
• Kronwicke (Securigera varia)<br />
• Feinblättrige Schafgarbe (Achillea setatia)<br />
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Wetter<br />
Während wir am Neusiedler See weilten, zeigte sich das Wetter recht wechselhaft. Im großen und g<strong>an</strong>zen<br />
war es warm, <strong>trocken</strong> und sonnig. Doch in der Mitte der Exkursion gab es ein paar kühle Tage, die auch<br />
<strong>von</strong> etwas Regen begleitet waren (Abb. 1).<br />
Die für den Seewinkel typischen Lacken waren zur Zeit unseres Aufenthaltes weitgehend ausgetrocknet,<br />
wohingegen sie sonst zur gleichen Jahreszeit größtenteils wassergefüllt sind. Ursache war die<br />
überdurchnittliche Niederschlagsarmut des vor<strong>an</strong>geg<strong>an</strong>genen Winters.<br />
Temperatur [°C] & Niederschlag [mm] & Windgeschwindigkeit [m/s]<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Windgeschwindigkeit [m/s] Windrichtung [3,6°] Lufttemperatur [°C] Relative Luftfeuchte [%] Regen [mm]<br />
1. Juni 00:00<br />
1. Juni 05:15<br />
1. Juni 10:45<br />
1. Juni 16:15<br />
1. Juni 21:45<br />
2. Juni 03:15<br />
2. Juni 08:45<br />
2. Juni 14:15<br />
2. Juni 19:45<br />
3. Juni 01:15<br />
3. Juni 06:45<br />
3. Juni 12:15<br />
3. Juni 17:45<br />
3. Juni 23:15<br />
4. Juni 04:45<br />
4. Juni 10:15<br />
4. Juni 15:45<br />
4. Juni 21:15<br />
5. Juni 02:45<br />
5. Juni 08:15<br />
5. Juni 13:45<br />
5. Juni 19:15<br />
6. Juni 00:45<br />
6. Juni 06:15<br />
6. Juni 11:45<br />
6. Juni 17:15<br />
6. Juni 22:45<br />
7. Juni 04:15<br />
7. Juni 09:45<br />
7. Juni 15:15<br />
7. Juni 20:45<br />
8. Juni 02:15<br />
8. Juni 07:45<br />
8. Juni 13:15<br />
8. Juni 18:45<br />
9. Juni 00:15<br />
9. Juni 05:45<br />
9. Juni 11:15<br />
9. Juni 16:45<br />
9. Juni 22:15<br />
10. Juni 03:45<br />
10. Juni 09:15<br />
10. Juni 14:45<br />
10. Juni 20:15<br />
11. Juni 01:45<br />
11. Juni 07:15<br />
11. Juni 12:45<br />
11. Juni 18:15<br />
11. Juni 23:45<br />
12. Juni 05:15<br />
12. Juni 10:45<br />
12. Juni 16:15<br />
12. Juni 21:45<br />
13. Juni 03:15<br />
13. Juni 08:45<br />
13. Juni 14:15<br />
13. Juni 19:45<br />
14. Juni 01:15<br />
14. Juni 06:45<br />
14. Juni 12:15<br />
14. Juni 17:45<br />
14. Juni 23:15<br />
15. Juni 04:45<br />
Tag (2001AD) & Uhrzeit<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
0<br />
relative Luftfeuchte [%] & Windrichtung [3,6°]<br />
Abb.1: Wetterdaten für Illmitz vom 1. bis zum 15.6.2001.<br />
( Die Windrichtung ist gewissermaßen in % eines Vollkreises <strong>an</strong>gegeben, das heißt, 100 auf der zweiten y-Achse entsprechen einem Winkel <strong>von</strong> 100 x 3,6° =<br />
360°. Mithin gilt Norden = 0° = 360° = '0' = '100'; Osten = 90° = '25'; Süden = 180° = '50'; Westen = 270° = '75'. Dementsprechend kam der Wind meistens<br />
aus Nordwesten, also vom Neusiedler See (=Fertö) her. )<br />
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Versuchsobjekt<br />
Versuchstier<br />
Als Versuchstier wählten wir die Weiße Heideschnecke (<strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> [Menke 1828]).<br />
Ihr Verbreitungsschwerpunkt liegt im Südosten Europas, sie kommt aber in weiten Teilen Ost- und<br />
Ostmitteleuropas vor und dringt im Westen bis nach Fr<strong>an</strong>kreich hinein.<br />
Sie lebt <strong>an</strong> <strong>trocken</strong>en, exponierten Orten und verträgt auch längere Trockenheit. Trockene, kurzhalmige<br />
Magerrasen, südexponierte Straßenränder und Bahndämme, Geröll und Dünen mit Pfl<strong>an</strong>zenwuchs sowie<br />
Weinberge sind typische <strong>von</strong> ihr besiedelte Lebensräume.<br />
Das Gehäuse <strong>von</strong> <strong>Helicella</strong> erreicht eine Höhe <strong>von</strong> 7 bis 10 mm und einen Durchmesser <strong>von</strong> 14 bis 20<br />
mm. Es ist auf der Oberseite sehr flach gedrückt mit kaum über den letzten der 5 bis 6 Umgänge<br />
erhobenem Gewinde. Der Nabel ist weit und macht etwa ein Viertel der Gehäusebreite aus. Die<br />
Gehäuseoberfläche ist ziemlich glatt und durch feine, regelmäßige Streifen gekennzeichnet. Die<br />
Gehäusegrundfärbung ist weiß, die Bänderung dunkelbraun bis fast schwarz und sehr variabel.<br />
Die 35 bis 40 Eier werden am Ende eines in die Erde gegrabenen G<strong>an</strong>ges abgelegt (BOGON, 1990).<br />
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Verfahrensweise<br />
1. Erfassung einiger abiotischer Faktoren des Untersuchungsgebiets<br />
Anderthalb Tage l<strong>an</strong>g wurden auf der Untersuchungsfläche die abiotischen Faktoren Temperatur und<br />
Luftfeuchtigkeit durch Datenlogger des Typs Testo 175 alle 30 Minuten ohne Unterbrechung<br />
aufgezeichnet.<br />
Dazu wurden die Logger in den Höhen 0 cm, 25 cm, 50 cm, 75 cm, 100 cm, 125 cm und 150 cm über<br />
dem Boden <strong>an</strong>gebracht. Parallel dazu wurde die Verdunstungsrate <strong>von</strong> reinem Wasser in den<br />
entsprechenden Höhenstufen durch Pichet-Röhrchen ermittelt. Pichet-Röhrchen sind skalierte<br />
Glaszylinder, die mit Wasser befüllt und mit Metallklemmen <strong>an</strong> einer senkrechten St<strong>an</strong>ge <strong>an</strong>gebracht<br />
wurden. Ihre nach unten gekehrte Öffnung wurde durch ein Filterpapier <strong>von</strong> ca. 45 mm Durchmesser<br />
abgedeckt. Die Verdunstung f<strong>an</strong>d über das befeuchtete Filterpapier statt.<br />
2. Messung des Gewichtsverlustes in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Höhe<br />
Es wurden die Gewichtsverluste <strong>von</strong> jeweils fünf Schnecken gemessen, die auf jeder der oben<br />
aufgeführten Höhenstufen der Logger zusammen mit den Pichet-Röhrchen der Verdunstung ausgesetzt<br />
waren. Dazu wurde jedes Tier einzeln in einem Gaze-Beutel mit einer Nummer versehen und mit<br />
Klebeb<strong>an</strong>d in einer der verschiedenen Höhen <strong>an</strong>gebracht. Durch Wiegen ermittelten wir die Differenz aus<br />
dem Gewicht der Schnecke vor der Exposition im Freil<strong>an</strong>d und ihrem Gewicht d<strong>an</strong>ach. Dieser<br />
Gewichtsverlust wurde einem Wasserverlust gleichgesetzt.<br />
3. Größen-Sitzhöhen-Korrelation<br />
Die Verdunstungsrate aller Org<strong>an</strong>ismen ist nicht nur abhängig <strong>von</strong> ihrer Aktivität, sondern auch <strong>von</strong><br />
ihrem Oberflächen-Volumen-Verhältnis. Um herauszufinden ob es für Schnecken bestimmter Größe eine<br />
optimale Sitzhöhe gibt, in der die Verdunstung so gering wie möglich gehalten werden k<strong>an</strong>n, haben wir<br />
folgende Untersuchungen durchgeführt:<br />
Im Freil<strong>an</strong>d wurden <strong>von</strong> 100 <strong>an</strong> Feldbeifußpfl<strong>an</strong>zen <strong>an</strong>heftenden Schnecken die Sitzhöhe sowie der<br />
Gehäusedurchmesser bestimmt. Zum Zeitpunkt der Messung waren die Schnecken nicht aktiv. Der<br />
Gehäusedurchmesser wurde mithilfe einer Schieblehre ermittelt, wobei vom Beginn der Gehäuseöffnung<br />
bis zum gegenüberliegenden Ende gemessen wurde.<br />
4. Ruhehöhenwahl<br />
In einem weiteren Versuch wurde untersucht, ob die Höhe <strong>von</strong> Artemisia campestris, die zu dieser Jahreszeit<br />
nicht größer wurde als 97 cm, welche aber unter natürlichen Bedingungen am häufigsten <strong>von</strong> den<br />
Schnecken aufgesucht wird, durch ihre eigene limitierte Wuchshöhe die Steighöhe der Schnecken<br />
begrenzt.<br />
Dafür boten wir 200 vermessenen und markierten Schnecken ca. 180cm hohe Bambusstäbe <strong>an</strong>. Die<br />
Schnecken wurden mit farbigen Nummernplättchen, wie sie für Bienen verwendet werden, markiert.<br />
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Nach ihrer Markierung wurden die Tiere am frühen Abend in einen Kreis gelegt, der <strong>von</strong> 12 numerierten<br />
Bambusstäben der oben gen<strong>an</strong>nten Höhe gebildet wurde. An den darauffolgenden Tagen wurde notiert,<br />
<strong>an</strong> welcher St<strong>an</strong>ge und in welcher Höhe sich jedes einzelne Tier bef<strong>an</strong>d.<br />
Aufgrund für diese Jahreszeit ungewöhnlich niedriger Temperaturen w<strong>an</strong>derten viele Schnecken aus<br />
unserem Versuchsaufbau ab. Soweit wir sie wiederfinden konnten, legten wir sie in den Kreis zurück.<br />
Nach knapp einer Woche waren jedoch so viele der markierten Schnecken abgew<strong>an</strong>dert, daß wir, um<br />
weiterhin eine Anzahl <strong>von</strong> über hundert Schnecken beobachten zu können, zusätzlich neue Tiere<br />
markierten und aussetzten.<br />
5. Messung der Verdunstung<br />
Mit dem Luftfeuchtigkeitsmeßgerät „Comfort Light“ der Firma testo war eine Messung der<br />
Verdunstungsrate der Schnecken möglich. Wir untersuchten die Verdunstungsrate aktiver Schnecken<br />
sowie <strong>von</strong> Tieren mit ausgebildetem Epiphragma. Dazu wurden die Tiere einzeln in ein luftdicht<br />
abgeschlossenes Gefäß definierten Volumens (V) gegeben. Die Verdunstung über die Zeit wurde online<br />
gemessen. Außerdem haben wir die Verdunstung durch die Gehäusew<strong>an</strong>d gemessen, indem wir ein leeres<br />
Gehäuse mit Wasser füllten und die Mündung mit Vaseline abdichteten.<br />
Tabelle I: Art, Gehäusedurchmesser und Gewicht der Schnecken<br />
Messg.<br />
Gefäß-<br />
Art<br />
Gehäuse-<br />
Gewicht der<br />
Bemerkungen<br />
volumen<br />
durchmesser<br />
Schnecke<br />
1 281 ml <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 10,1 mm 225,6 mg Während der Messung hat die Schnecke ein<br />
Epiphragma gebildet.<br />
2 351 ml <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 6,5 mm 66,3 mg mit Epiphragma (Abb. 1 im Anh<strong>an</strong>g)<br />
3 338 ml <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 7,8 mm 103,4 mg mit Epiphragma (Abb. 2 im Anh<strong>an</strong>g)<br />
4 331 ml Cepea spec. 20,9 mm 3240,6 mg aktiv<br />
5 281 ml <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 12,6 mm ? leeres, mit Wasser gefülltes Gehäuse<br />
Folgende Formel wurde zur Bestimmung des Wasserverlustes durch Verdunstung (evaporative water loss<br />
= EWL) verwendet:<br />
EWL = (RH t2 %-RH t1 %) x X sat x V x 60 min / 100 x 1000 x (t 2 -t 1 )<br />
Darin bedeuten:<br />
EWL = verdunstungsbedingter Wasserverlust (evaporative water loss) in mg H 2 O / h<br />
RH t1 % = relative Luftfeuchte (relative humidity) zum Zeitpunkt t 1 in Prozent<br />
RH t2 % = relative Luftfeuchte (relative humidity) zum Zeitpunkt t 2 in Prozent<br />
X sat = Sättigungwassergehalt der Luft<br />
V = Volumen des Gefäßes<br />
t1 = Zeitpunkt des Beginns der Messungen<br />
t2 = Zeitpunkt der Beendigung der Messungen<br />
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Folgende Tabelle wurde zu Hilfe genommen:<br />
Temperatur<br />
X sat<br />
5 °C 6,8 mg/l<br />
10 °C 9,41 mg/l<br />
15 °C 12,8 mg/l<br />
20 °C 17,3 mg/l<br />
25 °C 23,1 mg/l<br />
30 °C 30,4 mg/l<br />
35 °C 39,6 mg/l<br />
40 °C 51,1 mg/l<br />
Tabelle II:<br />
Sättigungsgrad der Luft bei verschiedenen Temperaturen<br />
6. Messung der Stoffwechselaktivität<br />
Als Maß für die Stoffwechselaktivität diente uns das produzierte Kohlendioxid.<br />
Gemessen wurde die CO 2 -Produktion <strong>von</strong> je drei Schnecken mit und ohne Epiphragma.<br />
Die Messung erfolgte in einem Durchflußrespirometer mit <strong>an</strong>geschlossenem Inmfraspektrometer (S151<br />
Infrared CO 2 Gas Analyzer) der Firma Qubit Systems.<br />
Das Respirometer wurde <strong>von</strong> CO 2 -armer Luft durchströmen gelassen. Diese stammte aus einem<br />
Luftsack, der vor Beginn des Experimentes mit Luft aus dem Außenbereich gefüllt worden war.<br />
Die Durchströmung des Geräts erfolgte sol<strong>an</strong>ge, bis sich die CO 2 -Konzentration im Meßgefäß auf ein<br />
stabiles Niveau eingependelt hatte. Sobald sich ein Niveau eingestellt hatte, wurde je eine Schnecke ins<br />
Meßgefäß gebracht. Gemessen wurde die Zunahme der CO 2 -Konzentration im Meßgefäß.<br />
Tabelle III: Gewicht und Zust<strong>an</strong>d der einzelnen Schnecken zu Versuchsbeginn<br />
Messung Schnecke Gewicht (g) Zust<strong>an</strong>d<br />
1 <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 0,6285 g aktiv<br />
2 <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 0,4559 g aktiv<br />
3 <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 0,6133 g aktiv<br />
4 <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 0,4570 g gut verdeckelt<br />
5 <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 0,3626 g gut verdeckelt<br />
6 <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> 0,5395 g nicht verdeckelt, aber nicht aktiv<br />
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Der Berechnung der CO 2 -Abgabe pro Gramm Körpergewicht und Zeiteinheit wurde folgende Formel<br />
zugrunde gelegt:<br />
CO 2 -Abgabe [µl/min] / Gewicht [g] = Durchflußrate [ml/min] x ΔCO 2 [µl/ml] / Gewicht [g]<br />
Dabei gilt:<br />
Durchflußrate = 400 ml/min<br />
ΔCO 2 = Ausstrom(CO 2 ) – Einstrom(CO 2 )<br />
7. Abhängigkeit der Aktivität <strong>von</strong> der Luftfeuchte<br />
7.1 Einstellung der Aktivität<br />
Im luftdicht verschlossenen Exsikkator wurden fünf zu Versuchsbeginn aktive Schnecken dem<br />
Trocknungsmittel „Silicagel Or<strong>an</strong>ge“ ausgesetzt. Durch dauernde Beobachtung wurde der Zeitpunkt<br />
festgehalten, zu dem die Schnecken ihre Aktivität einstellten und beg<strong>an</strong>nen, ein Epiphragma zu bilden.<br />
Die Abnahme der relativen Luftfeuchtigkeit im Gefäß wurde alle 30 Sekunden durch einen Datenlogger<br />
der Marke testo 175 gemessen, der sich ebenfalls im Exsikkator bef<strong>an</strong>d.<br />
7.2 Beendigung der Ruhephase<br />
In einem dar<strong>an</strong> <strong>an</strong>schließenden zweiten Experiment wurden die verdeckelten Schnecken im Exsikkator<br />
gelassen. Das Trocknungsmittel wurde durch Wasser ersetzt; und es wurde die Luftfeuchtigkeit ermittelt,<br />
bei der die Schnecken ihr Epiphragma durchbrechen.<br />
8. Einfluß der Temperatur auf das Steigverhalten<br />
Um herauszufinden, welche Bodentemperatur die Tiere ver<strong>an</strong>laßt, höhergelegene Sitzplätze aufzusuchen,<br />
haben wir eine Erwärmung des Bodens im Labor mithilfe einer Heizplatte, wie sie für histologische<br />
Zwecke verwendet wird, simuliert. In die Mitte der Heizplatte wurden 20 Schnecken mit Epiphragma<br />
gelegt, um sie herum waren fünf Steigmöglichkeiten in Form <strong>von</strong> in Korkstopfen gesteckten<br />
Schilfst<strong>an</strong>gen <strong>an</strong>geboten. Die Temperatur wurde online mit einem Vierk<strong>an</strong>al-Datenlogger des Typs<br />
testostor 171-8 gemessen. Die Temperaturfühler wurden zunächst direkt auf der Heizplatte, in 2,5cm<br />
Höhe am Korkstopfen und in 5cm Höhe am Schilfrohr <strong>an</strong>gebracht. Im Versuchsverlauf wurden jedoch<br />
die letzten beiden Temperaturfühler auf 1cm und 2cm über der Heizplatte herabgesetzt.<br />
9. Richtungswahlverhalten<br />
Bei dem Versuch zur Steig- bzw. Sitzhöhe fiel auf, daß die Schnecken sehr ungleich auf die einzelnen<br />
St<strong>an</strong>gen verteilt waren. Daraus ergab sich die Frage, ob die Schnecken bevorzugt in eine bestimmte<br />
Richtung kriechen, um sich einen Hitzeruheplatz zu suchen; und wenn ja, ob eine solche Orientierung<br />
vom St<strong>an</strong>d der Sonne abhängig ist.<br />
Um dies zu untersuchen, füllte ich eine ca. 12-15 cm hohe Plastikschale mit einer <strong>an</strong>nähernd<br />
quadratischen Grundfläche <strong>von</strong> 25-30 cm Seitenlänge mit feuchten Ufers<strong>an</strong>d und steckte in letzteren in<br />
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Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
einem Kreis <strong>von</strong> etwa 12-15 cm Durchmesser um die Mitte acht 10-12 cm l<strong>an</strong>ge Schilfhalme. Die fertige<br />
Versuchs<strong>an</strong>ordnung stellte ich d<strong>an</strong>n so in die Sonne, daß die Schatten der Halme parallel zu den zwei<br />
seitlichen und senkrecht zu den beiden <strong>an</strong>deren Wänden fielen.<br />
Schließlich legte ich in das markierte runde Feld in der Mitte jeweils gleichzeitig zwölf Exemplare <strong>von</strong><br />
<strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> unterschiedlicher Größe, und zwar mit der Gehäusemündung nach oben. Zuvor hatte ich sie<br />
für eine Weile in mit feuchtem Zellstoff ausgelegten, geschlossenen Petri-Schalen gehalten, bis alle aktiv<br />
geworden waren.<br />
Ab dem Zeitpunkt, zu dem ich die Schnecken in die Versuchs<strong>an</strong>ordnung eingebracht hatte, notierte ich<br />
alle zwei Minuten ihre Position entsprechend dem gewählten Raster (Abb. 2). Nach 30 min brach ich<br />
jeweils das Experiment ab, da nach dieser Zeit in der Regel keine Schnecken mehr aktiv waren.<br />
Ich führte das Experiment insgesamt fünfmal durch, wobei ein Versuch zur Kontrolle kurz nach<br />
Sonnenunterg<strong>an</strong>g stattf<strong>an</strong>d.<br />
Abb. 2:<br />
Sektorenaufteilung und<br />
Ausrichtung des<br />
Versuchsgefäßes relativ zur<br />
Sonne<br />
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Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
ERGEBNISSE<br />
1. Erfassung einiger abiotischer Faktoren des Untersuchungsgebiets<br />
1.1. Temperatur und Luftfeuchte in Abhängigkeit <strong>von</strong> Tageszeit und Höhe<br />
Am 13. und 14.6. zeichneten die Logger 31 Stunden hinterein<strong>an</strong>der Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten<br />
auf (Abbn. 3 u. 4).<br />
Temperatur [°C]<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
Logger I (h=0cm)<br />
Logger II (h=25cm)<br />
Logger III (h=50cm)<br />
Logger IV (h=75cm)<br />
Logger VI (h=125cm)<br />
Abb.3:<br />
Temperatur<br />
in<br />
Abhängigkeit<br />
<strong>von</strong><br />
Tageszeit<br />
und Höhe<br />
über dem<br />
Boden am<br />
13./14. VI.<br />
2001 AD<br />
relative Luftfeuchte [%]<br />
10<br />
5<br />
0<br />
100,0<br />
90,0<br />
80,0<br />
70,0<br />
60,0<br />
50,0<br />
40,0<br />
30,0<br />
20,0<br />
10,0<br />
10:30<br />
12:00<br />
0,0<br />
10:30<br />
12:00<br />
13:30<br />
15:00<br />
16:30<br />
18:00<br />
19:30<br />
21:00<br />
22:30<br />
0:00<br />
1:30<br />
13:30<br />
15:00<br />
16:30<br />
18:00<br />
19:30<br />
21:00<br />
22:30<br />
0:00<br />
1:30<br />
Uhrzeit<br />
Uhrzeit<br />
3:00<br />
4:30<br />
6:00<br />
7:30<br />
9:00<br />
10:30<br />
12:00<br />
13:30<br />
15:00<br />
16:30<br />
3:00<br />
4:30<br />
6:00<br />
7:30<br />
9:00<br />
10:30<br />
12:00<br />
13:30<br />
15:00<br />
16:30<br />
Logger VII (h=150cm)<br />
Logger VIII (Schatten,<br />
h=0)<br />
Logger I (h=0cm)<br />
Logger II (h=25cm)<br />
Logger III (h=50cm)<br />
Logger IV (h=75cm)<br />
Logger VI (h=125cm)<br />
Logger VII (h=150cm)<br />
Logger VIII (Schatten,<br />
h=0)<br />
Abb.4:<br />
Luftfeuchte<br />
in<br />
Abhängigkeit<br />
<strong>von</strong><br />
Tageszeit<br />
und Höhe<br />
über dem<br />
Boden am<br />
13./14. VI.<br />
2001 AD<br />
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Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
1.2. Abhängigkeit der Verdunstung <strong>von</strong> der Höhe über dem Boden<br />
Die Messung derVerdunstung in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Höhe erbrachte, daß die Verdunstungsrate in der<br />
Sonne mit zunehmender Höhe steigt (Logger I bis VII) und am Boden im Schatten (Logger VIII)<br />
niedriger ist als in der Sonne.<br />
3<br />
2,5<br />
Verdunstungsrate [ml/h]<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
0 25 50 75 100 125 150 0<br />
I II III IV V VI VII VIII<br />
Höhe über dem Boden [cm] & Logger [Nr.(röm.)]<br />
Abb.5: Verdunstung in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Höhe am 7.6.2001.<br />
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Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
2. Messung des Gewichtsverlustes in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Höhe<br />
Wir überprüften unser Ergebnis mit dem Spearm<strong>an</strong>schen R<strong>an</strong>gkorrelationstest. Dieser erbrachte keine<br />
Bestätigung für einen Zusammenh<strong>an</strong>g zwischen dem Gewichtsverlust und der Höhe, auf welcher die<br />
Schnecke der Verdunstung ausgesetzt war ( p=0,53 ) (Abbn. 6 u. 7).<br />
relativer Gewichtsverlust (Durchschnitt)<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
Abb.6:<br />
Relativer<br />
Gewichtsverlust<br />
in<br />
Abhängigkeit<br />
<strong>von</strong> der<br />
Höhe am<br />
7.6.2001<br />
(4h 45min<br />
exponiert).<br />
0%<br />
0 (Schatten) 5 30 55 80 105 130 155<br />
Höhe über dem Boden (cm)<br />
relativer Gewichtsverlust (Durchschnitt)<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
Abb.7:<br />
Relativer<br />
Gewichtsverlust<br />
in<br />
Abhängigkeit<br />
<strong>von</strong> der<br />
Höhe am<br />
13.6.2001<br />
(Expositions<br />
dauer 7h<br />
40min).<br />
0%<br />
0 (Schatten) 5 30 55 80 105 130 155<br />
Höhe über dem Boden (cm)<br />
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3. Größen-Sitzhöhen-Korrelation<br />
Wir werteten unsere Meßdaten mit Hilfe des Spearm<strong>an</strong>schen R<strong>an</strong>gkorrelationstestes aus. Dieser zeigte<br />
zwar eine geringfügige positive Korrelation zwischen Gehäusegröße und Sitzhöhe der Schnecken auf<br />
(ρ=0,088), dies aber nur mit äußerst geringer Signifik<strong>an</strong>z (p=0,368) (Abb. 8).<br />
Sitzhöhe in Vegetation (mm) 15.06. 14:30 Linear (Sitzhöhe in Vegetation (mm) 15.06. 14:30)<br />
800<br />
700<br />
Sitzhöhe in Vegetation [mm]<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
y = 9,38x + 268,12<br />
100<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
Gehäusedurchmesser [mm]<br />
Abb.8: Sitzhöhe <strong>von</strong> <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> in natürlicher Feldbeifuß-Vegetation in Abhängigkeit <strong>von</strong> der Größe am 15.6.2001 um<br />
14:30 Uhr. Jeder Punkt stellt ein Individuum dar.<br />
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Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
4. Ruhehöhenwahl<br />
Die Schnecken verteilten sich, wie nicht <strong>an</strong>ders zu erwarten, ungleichmäßig über die einzelnen Höhen,<br />
wobei die Verteilung <strong>von</strong> Tag zu Tag schw<strong>an</strong>kte. Die meisten Schnecken bef<strong>an</strong>den sich im Bereich<br />
zwischen 10 und 50 cm Höhe über dem Boden (Abbn. 9 u. 10).<br />
Individuen (Anzahl)<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Abb.9:<br />
Ruhesitzhöhe<br />
<strong>von</strong><br />
<strong>Helicella</strong><br />
<strong>obvia</strong> auf<br />
den<br />
Bambusst<strong>an</strong>gen<br />
am<br />
14.6.2001<br />
um 9:45<br />
Uhr.<br />
5<br />
0<br />
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115 125 135 145<br />
Sitzhöhe (Mittelwert der Kategorie) [cm]<br />
Individuen (Anzahl)<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Abb.10:<br />
Ruhesitzhöhe<br />
<strong>von</strong><br />
<strong>Helicella</strong><br />
<strong>obvia</strong> auf<br />
den<br />
Bambusst<strong>an</strong>gen<br />
am<br />
15.6.2001<br />
um 14:30<br />
Uhr.<br />
5<br />
0<br />
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115 125 135 145<br />
Sitzhöhe (Mittelwert der Kategorie) [cm]<br />
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5. Messung der Verdunstung<br />
Mit den Werten aus Tabelle VI , abgelesen aus den Diagrammen (Abb. 11..13), ergibt sich für Versuch<br />
„H. <strong>obvia</strong> 1“ ein Wasserverlust <strong>von</strong> 2,40 mg H 2 O/ h. In den beiden folgenden Lebend-Versuchen lag der<br />
Wasserverlust bei 1,02 mg H 2 O/h („H. <strong>obvia</strong> 2“) und 1,01 mg H 2 O/ h („H. <strong>obvia</strong> 3“).<br />
Die um ein Vielfaches größere Cepea spec. hatte einen Wasserverlust <strong>von</strong> 3,44 mg H 2 O/ h.<br />
Die Verdunstung durch das Gehäuse beim Leerversuch ergab einen EWL-Wert <strong>von</strong> 1,82 mg H 2 O/ h.<br />
Tabelle VI: Wertetabelle zur Berechnung der Verdunstung<br />
Versuch RH t1 RH t2 X sat<br />
t2-t1 EWL EWL/m Schnecke<br />
(vgl.Tab. II)<br />
[%] [%] [mg/L] [min] [mg H 2 O/h] [mg H2O /h * g Schnecke ]<br />
<strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> (1) 63,1 83,3 19 27 2,40 10,64<br />
<strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> (2) 64,5 70,2 18,7 22 1,02 15,38<br />
<strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> (3) 58,5 66,5 20 32 1,01 9,77<br />
Cepea spec. 65,9 100 17,3 34 3,44 1,06<br />
Leer 65,5 95,5 18 50 1,82<br />
95<br />
85<br />
relative Luftfeuchtigkeit [%]<br />
75<br />
65<br />
55<br />
45<br />
35<br />
25<br />
Temperatur (°C)<br />
15<br />
00:00 00:05 00:10 00:16 00:21 00:26 00:32 00:37 00:42 00:48 00:53 00:58 01:04 01:09<br />
Zeit [h:min]<br />
Abb. 11: Messung 1:<br />
Relative Luftfeuchte im geschlossenen System ohne und mit Versuchstier (<strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong>, <strong>an</strong>fänglich aktiv)<br />
— 18 / 28 —
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105<br />
95<br />
85<br />
relative Luftfeuchte [%]<br />
75<br />
65<br />
55<br />
45<br />
35<br />
25<br />
Temperatur (°C)<br />
15<br />
00:00 00:06 00:13 00:19 00:26 00:32 00:39 00:45 00:52 00:58 01:05 01:11 01:18<br />
Zeit [h:min]<br />
Abb. 12: Messung 4: Relative Luftfeuchte im geschlossenen System ohne und mit Versuchstier (Cepea spec., aktiv)<br />
95<br />
85<br />
relative Luftfeuchte [%]<br />
75<br />
65<br />
55<br />
45<br />
35<br />
25<br />
Temperatur (°C)<br />
15<br />
00:00 00:07 00:14 00:21 00:28 00:35 00:43 00:50 00:57 01:04 01:11 01:18<br />
Zeit [h:min]<br />
Abb. 13: Messung 5: Relative Luftfeuchte ohne und mit Versuchsobjekt (leeres wassergefülltes Gehäuse)<br />
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Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
< Die Ergebnisse für Versuche 6 und 7 fehlen in dieser Ausgabe ><br />
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8. Einfluß der Temperatur auf das Steigverhalten<br />
Von den 20 Schnecken im Versuch suchten nur 15 Tiere höher gelegene Sitzplätze auf. Die ersten waren<br />
schon bei 32°C (Tab. IV) aktiv. Die meisten Tiere jedoch suchten erst im Temperaturbereich zwischen 36<br />
und 39,5°C dem Boden zu entkommen.<br />
Bodentemperatur<br />
aktive Schnecken<br />
[ °C ] ( Anzahl )<br />
Tabelle IV:<br />
Bodentemperatur zum Zeitpunkt des Verlassens<br />
32 2<br />
36 3<br />
37 2<br />
3<br />
1<br />
39 1<br />
39,5 1<br />
1<br />
42 1<br />
55<br />
50<br />
4<br />
45<br />
40<br />
Temperatur [°C]<br />
35<br />
30<br />
25<br />
1<br />
2<br />
1<br />
3<br />
2<br />
20<br />
15<br />
10<br />
14:25:05 14:34:35 14:44:05 14:53:35 15:03:04 15:12:34 15:22:04 15:31:34 15:41:04<br />
Zeit [h:min:sec]<br />
Abb. 21: Verlauf der Temperatur direkt auf der Heizplatte (blau), 1cm über der Heizplatte (gelb) und in 2,5 cm Höhe über<br />
der Heizplatte (lila).<br />
Die beiden Temperaturfühler 2 und 3 wurde erst zum gekennzeichneten Zeitpunkt <strong>an</strong> gen<strong>an</strong>nter Höhe <strong>an</strong>gebracht. Ziffer<br />
4 kennzeichnet den Abbruch der Messung.<br />
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Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
9. Richtungswahlverhalten<br />
Im Rahmen des der Ermittlung der optimalen Ruhehöhe dienenden ‚Bambusst<strong>an</strong>gen-Versuches‘<br />
beobachteten wir eine deutlich ungleichmäßige Verteilung der Schnecken auf die einzelnen St<strong>an</strong>gen,<br />
wobei auf den eher nördlich und westlich vom Mittelpunkt des <strong>von</strong> den Bambusst<strong>an</strong>gen gebildeten<br />
Kreises gelegenen St<strong>an</strong>gen überdurchschnittlich viele Schnecken saßen (Abb. 22).<br />
Zahl der Schnecken auf der entspr. St<strong>an</strong>ge<br />
20<br />
19<br />
18<br />
17<br />
16<br />
15<br />
14<br />
13<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
N NNO ONO O OSO SSO S SSW WSW W WNW NNW<br />
Position der entspr. St<strong>an</strong>ge relativ zum Kreismittelpunkt<br />
Abb.22: Zahl der Schnecken auf den Bambusst<strong>an</strong>gen entsprechend deren Himmelsrichtung am 15.06.2001<br />
Bei den Versuchen zur Untersuchung der Abhängigkeit der Richtungswahl der Schnecken <strong>von</strong> der<br />
Richtung der Sonne war die Verteilung indes nicht so eindeutig. Nichtsdestominer wurden die Bereiche<br />
des Versuchsfeldes, die in Richtung der Sonne (Pseudo-Himmelsrichtung S) lagen, deutlich weniger<br />
aufgesucht als die <strong>an</strong>deren, auch wenn sich eine Bevorzugung der sonnenabgew<strong>an</strong>dten Seite (Pseudo-<br />
Himmelsrichtung N) nicht eindeutig erkennen läßt (Abb.23). Und der χ²-Anpassungstest läßt den<br />
Ausschluß einer Gleichverteilung mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit <strong>von</strong> p=0,05 für die Verteilung am<br />
Ende zu. Da der Kontrollversuch kurz nach Sonnenunterg<strong>an</strong>g (Abb.24) nur einmal mit — wie bei jedem<br />
<strong>an</strong>deren einzelnen Versuch — lediglich zwölf Schnecken durchgeführt wurde, ist eine statistische<br />
Auswertung nicht sinnvoll. Zudem hatten bei ihm viele Schnecken ihren Ausg<strong>an</strong>gsort gar nicht verlassen.<br />
Ein entsprechender Vergleich und eine daraus möglich werdende Beurteilung des Zufallseinflusses ist<br />
somit auf der Grundlage unserer Daten nicht möglich. Insofern bleibt letztendlich auch noch offen,<br />
inwieweit das Verhalten der Schnecken <strong>von</strong> der Einstrahlungsrichtung abhängt.<br />
— 22 / 28 —
Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
45%<br />
40%<br />
Anteil der Schnecken<br />
35%<br />
30%<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
0%<br />
Mitte NNO ONO OSO SSO SSW WSW WNW NNW<br />
Pseudo-Himmelsrichtung (Süden=Sonne)<br />
Abb.23: über alle Versuche summierte Verteilungen der Schnecken über die Sektoren nach 30 min<br />
(Pseudo-Himmelsrichtung = sonnenabhängiges erdoberflächenparalleles Koordinatensystem im Raum mit 'Süden' (S) als<br />
Richtung zur Sonne;<br />
d.h. im Prinzip wie Himmelsrichtungen, nur daß sich die „Scheibe“ mit dem G<strong>an</strong>g der Sonne dreht, dergestalt, daß diese<br />
immer im (Pseudo-) Süden steht )<br />
Anteil der Schnecken<br />
45%<br />
40%<br />
35%<br />
30%<br />
25%<br />
20%<br />
15%<br />
10%<br />
5%<br />
0%<br />
Mitte NNO ONO OSO SSO SSW WSW WNW NNW<br />
Pseudo-Himmelsrichtung (Süden=Sonnenunterg<strong>an</strong>g)<br />
Abb.24: Verteilung der Schnecken über die Sektoren nach 30 min beim Kontrollversuch.<br />
(Für Erläuterung siehe Abb.23.)<br />
— 23 / 28 —
Stef<strong>an</strong> H. Reißm<strong>an</strong>n ANPASSUNGEN VON HELICELLA OBVIA AN TROCKEN-WARME HABITATE Freiburg, 2001 AD<br />
ERÖRTERUNG<br />
1. Erfassung einiger abiotischer Faktoren im Untersuchungsgebiet<br />
Die Temperatur schw<strong>an</strong>kte im sonnenexponierten Bodenbereich mit Abst<strong>an</strong>d am stärksten und war dort<br />
auch am Mittag und frühen Nachmittag um etwa 10 °C und damit deutlich höher als in den <strong>an</strong>deren<br />
Höhenbereichen oder im Schatten. Zwischen diesen <strong>an</strong>deren Meßpunkten waren die Unterschiede nicht<br />
besonders groß, wobei die Temperatur tagsüber mit steigender Höhe leicht s<strong>an</strong>k. Nachts war die<br />
Temperatur im Schatten etwas – um etwa 5 °C – höher als in den <strong>an</strong>deren Regionen.<br />
Die Luftfeuchte war unmittelbar über offenen Bodenstellen <strong>von</strong> kurzzeitigen Ausnahmen stets am<br />
niedrigsten. Im Schatten verliefen die Luftfeuchtigkeitsänderungen am ausgeglichensten, das heißt<br />
tagsüber war es dort meist am feuchtesten, nachts mit am <strong>trocken</strong>sten. Die nicht unmittelbar über dem<br />
Boden gelegenen Luftschichten außerhalb der bewachsenen Bereiche zeigten einen intermediären Verlauf<br />
mit nachts weitgehend wassergesättigter, tagsüber mittel<strong>trocken</strong>er Luft und dementsprechend großen<br />
Schw<strong>an</strong>kungen.<br />
Die Verdunstung aus den wassergefüllten Pichet-Röhrchen stieg über offener Fläche mit zunehmender<br />
Höhe. In Bodennähe war sie im Schatten niedriger als auf freier Fläche.<br />
Diese Versuche lassen vermuten, daß die Schnecken um Trockenheit und Wärme zu entgehen zumindest<br />
leicht erhöhte Positionen in möglichst schattiger Lage aufsuchen.<br />
2. Abhängigkeit des Gewichtsverlustes <strong>von</strong> der Höhe<br />
Wir konnten keine Abhängigkeit des Gewichtsverlustes <strong>von</strong> der Höhe feststellen. Dies könnte entweder<br />
dar<strong>an</strong> liegen, daß sich die unterschiedlichen abiotischen Parameter nur in vernachlässigbarem Umf<strong>an</strong>g<br />
auswirken, oder dar<strong>an</strong>, daß ihre Wirkungen sich gegenseitig zumindest teilweise aufheben.<br />
Außerdem ist nicht auszuschließen, daß dieses Ergebnis auch zumindest zum Teil auf die<br />
Versuchsbedingungen zurückgeht. Ein solches Artefakt könnte beispielsweise mit dem relativ l<strong>an</strong>gen Weg<br />
zwischen Versuchsgebiet und Station, in der wir die Messungen durchführten, in Zusammenh<strong>an</strong>g stehen,<br />
wobei auf ihm allerdings alle Schnecken weitgehend den gleichen Bedingungen ausgesetzt waren.<br />
3. Größen-Sitzhöhen-Korrelation<br />
Die statistische Auswertung ließ keine Korrelation zwischen Gehäusegröße und Wahl der Sitzhöhe<br />
erkennen (p= 0,368).<br />
4. Ruhehöhenwahl<br />
Eine allgemein bevorzugte Ruhehöhe lassen die <strong>von</strong> uns gesammelten Daten nicht erkennen. Allerdings<br />
waren die <strong>von</strong> uns durchgeführten Versuche mit Sicherheit auch der Anzahl nach nicht ausreichend sowie<br />
mit einigen Mängeln behaftet. Beispielsweise war es in der Mitte des Versuchszeitraumes nötig geworden,<br />
zusätzliche Schnecken zu markieren und auszusetzen, da <strong>von</strong> den vorigen viele in die Vegetation<br />
abgew<strong>an</strong>dert oder gänzlich inaktiv geworden waren. Außerdem ist <strong>an</strong>zunehmen, daß die optimale oder<br />
präferierte Sitzhöhe vom Wetter abhängt. Zur Erkennung entsprechender Zusammenhänge reichen<br />
unsere Daten aber ebenfalls nicht.<br />
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5. Messung der Verdunstung<br />
Der deutlich höhere EWL-Wert im ersten Versuch mit einer aktiven <strong>Helicella</strong> <strong>obvia</strong> k<strong>an</strong>n dar<strong>an</strong> liegen, daß<br />
die erste Schnecke mehr als doppelt so schwer war wie die beiden <strong>an</strong>deren Versuchstiere und einen<br />
höheren Gehäusedurchmesser aufwies (Tab. I). Vermutlich bewirkte unter <strong>an</strong>derem die größere<br />
Mündungsöffnung den höheren Wasserverlust durch Verdunstung.<br />
Der große Unterschied beim Wasserverlust zwischen den <strong>Helicella</strong>e und der Cepea spec. beruht auf<br />
denselben Gründen. Das Exemplar <strong>von</strong> Cepea spec. war deutlich größer und schwerer als jede der <strong>Helicella</strong>e<br />
<strong>obvia</strong>e. Daraus resultieren eine größere Mündungsöffnung sowie ein größerer Fuß; beides sind Faktoren,<br />
die die Verdunstung erhöhen. Darüber hinaus war das Tier aktiv gewesen.<br />
6. Stoffwechselaktivität<br />
Die Ergebnisse der Versuche zur Stoffwechselaktivität zeigen, daß in Ruhe befindliche Schnecken einen<br />
deutlich herabgesetzten Metabolismus haben. So lag die spezifische CO 2 -Abgabe im Druchschnitt der drei<br />
aktiven Schnecken bei 7,3 μl CO2 / g x min , die durchschnittliche der drei inaktiven lag bei 2,7 μl CO2 / g x min .<br />
7. Abhängigkeit der Aktivität <strong>von</strong> der Luftfeuchte<br />
Das Ergebnis läßt aufgrund der nur einmaligen Versuchsdurchführung keine statistische Auswertung zu,<br />
sondern dient als Anhaltspunkt. Unser Wert liegt aber im Bereich vorheriger Messungen in<br />
vor<strong>an</strong>geg<strong>an</strong>genen Jahren. Das Ergebnis des zweiten Versuchsteils ist allerdings nur als Näherungswert für<br />
die Wiederaufnahme der Aktivität zu betrachten. Durch die Zugabe <strong>von</strong> reinem Wasser erhöhte sich die<br />
Luftfeuchtigkeit im Exsikkator sehr schnell auf über 60%. Ein Ablesen des genauen Wertes, bei dem die<br />
Schnecken wieder aktiv werden, ist aufgrund der starken Steigung der Geraden nicht möglich. Zudem ist<br />
es wahrscheinlich, daß der Wert ohnehin bereits zu hoch <strong>an</strong>gegeben wird.<br />
(Tip für nachfolgende Experimentatoren: Ein Stück Vliespapier, mit Wasser getränkt, ermöglicht sicher<br />
eine gleichmäßigere Erhöhung der Luftfeuchtigkeit.)<br />
8. Einfluß der Temperatur auf das Steigverhalten<br />
In der Natur wären nicht ein Viertel der Schnecken auf dem Boden verblieben, wo die Temperaturen am<br />
höchsten steigen. Möglicherweise ging die Temperaturerhöhung in unserem Versuch zu schnell, <strong>von</strong> 32°C<br />
auf 42°C in ca. 40min, so daß die Tiere nicht schnell genug reagieren konnten.<br />
9. Richtungswahlverhalten<br />
Für die beim ‚Bambusst<strong>an</strong>gen-Versuch‘ zu beobachtende räumliche Ungleichverteilung bieten sich<br />
verschiedene Faktoren zur Erklärung <strong>an</strong>:<br />
1) Zufall;<br />
2) zufällige Wahl der Kriechrichtung bei den ersten Schnecken, <strong>an</strong>dere Schnecken folgen<br />
bevorzugt deren Schleimspur;<br />
3) Gewohnheit bzw. Erfahrungen im Ursprungslebensraum;<br />
4) Sonne, d.h. die Richtung, in der die Sonne steht, oder die, in die der Schatten fällt;<br />
5) Windrichtung;<br />
6) Feuchtigkeitsgradient in Luft oder Boden;<br />
7) Bodenneigung;<br />
8) Chemische Subst<strong>an</strong>zen.<br />
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Es galt nun und gilt noch zu klären, welche Faktoren welchen Einfluß auf die Wahl der Kriechrichtung<br />
durch die Schnecken haben. Wir untersuchten nur die Korrelation <strong>von</strong> Kriechrichtung und Richtung der<br />
Sonne. Das Ergebnis unserer Versuche, die Ungleichverteilung der Schnecken über die<br />
Himmelsrichtungen, legt einen näheren Zusammenh<strong>an</strong>g zwischen der Richtung, in der die Sonne steht,<br />
und der Richtung, in die die Schnecken kriechen, nahe. Allerdings könnte dies Ergebnis auch innerhalb<br />
der Variationsbreite zufälliger Resultate liegen. Um das zu klären, müssen noch weitere Experimente,<br />
insbesondere auch solche mit richtungsunabhängigem Strahlungseinfall als Kontrolle, durchgeführt<br />
werden.<br />
Bei der Beurteilung unserer Versuchsergebnisse muß berücksichtigt werden, daß das Experiment unter<br />
freiem Himmel und zu willkürlich gewählten Zeiten durchgeführt wurde. Dies hatte unterschiedliche<br />
Temperaturen, Schattenlängen, Luftfeuchten, endogene circadi<strong>an</strong>e Dispositionen et cetera zur Folge oder<br />
könnte diese gehabt haben, und selbige könnten einen Einfluß auf das Verhalten der Schnecken ausgeübt<br />
haben. Und außerdem war eben auch die Zahl der Versuche sicherlich nicht ausreichend, um ein<br />
abschließendes Urteil zu fällen.<br />
Ferner gilt es zu beachten, daß unsere Versuchs<strong>an</strong>ordung keine Unterscheidung zwischen den direkten<br />
und indirekten Wirkungen der Sonne oder innerhalb der letzteren erlaubte. Um das <strong>an</strong> einem Beispiel zu<br />
illustrieren: Sofern eine Korrelation zwischen Sonnenst<strong>an</strong>d und Kriechrichtung existiert, und gesetzt den<br />
Fall, daß ihr ein kausaler Zusammenh<strong>an</strong>g zugrunde liegt, so ist immer noch nicht gesagt, wor<strong>an</strong> sich die<br />
Schnecken orientieren. Als Kriterium könnten beispielsweise die Sonne selber, der Schattenwurf oder<br />
aber die ungleichmäßige Erwärmung des Gehäuses dienen.<br />
Damit bleibt als Fazit, daß die diesem Versuch vorausgehende Frage, ob die Schnecken zum Aufsuchen<br />
<strong>von</strong> Ruheplätzen eine bestimmte Richtung einschlagen, und wenn ja, nach welchen Kriterien sie diese<br />
wählen, nach diesem Versuch wohl noch eben so offen sie, wie sie es zu Beginn war.<br />
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DANKSAGUNG<br />
Ich d<strong>an</strong>ke meiner (ehemaligen) Kommilitonin Beate Hub, welche <strong>an</strong> der Durchführung der beschriebenen<br />
Versuche und ihrer Auswertung beteiligt war. Auf die Nennung ihres Namens auf der Titelseite dieser<br />
Ausgabe des Berichtes habe ich verzichtet, da einerseits ein nicht unerheblicher Teil ihres direkten<br />
Beitrages zu dem Bericht in der hier vorliegenden Version fehlt, und mir <strong>an</strong>dererseits <strong>von</strong> ihr keine<br />
Erlaubnis zur Veröffentlichung dieses Berichtes bzw. ihres Anteiles <strong>an</strong> diesem Bericht vorliegt.<br />
Wir beide d<strong>an</strong>ken Prof. Dr. Klaus-Günther Collatz für die Betreuung des Versuches, ORR Dr. Joh<strong>an</strong>n<br />
Köllner für die Hilfe bei der floristischen Best<strong>an</strong>dsaufnahme <strong>an</strong> unserem Versuchsst<strong>an</strong>dort, Prof. Dr.<br />
Josef Karl Müller für seine Unterstützung bei der statistischen Auswertung der experimentell gewonnenen<br />
Daten sowie der Leitung und den Mitarbeitern der Biologischen Station Illmitz für die erwiesene<br />
Gastfreundschaft.<br />
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LITERATUR<br />
(1) BARNHART, M.C. & MCMAHON, B.R. (1986) : »Discontinuous Carbon Dioxide Release <strong>an</strong>d Metabolic<br />
Depression in Dorm<strong>an</strong>t L<strong>an</strong>d Snails« [J. exp. Biol. 128: 123-138]<br />
(2) BOGON, K. (1990) : »L<strong>an</strong>dschnecken« [Natur-Verlag, Augsburg]<br />
(3) CAMERON, R.A.D. (1970) : »The survival, weight-loss <strong>an</strong>d behaviour of three species of l<strong>an</strong>d snail in<br />
conditions of low humidity« [J.Zool., London, 160:143-157]<br />
(4) GEBHARDT-DUNKEL, E. (1955) : »Trockenresistenz bei Gehäuseschnecken« [235-266]<br />
(5) HUNTER, W.R. (1964) : »IV. L<strong>an</strong>d Molluscs« [Physiology of Mollusca, Vol.I., Acad.Pr.: 103-115]<br />
(6) RIDDLE, W.A. (1983) : »Physiological Ecology of L<strong>an</strong>d Snails <strong>an</strong>d Slugs« [The Mollusca, Vol.6 -<br />
Ecology, Academic Press: 431-461]<br />
(7) SCHMIDT-NIELSEN, K. & TAYLOR, C.R. & SHKOLNIK, A. (1972) : »Desert Snails: Problems of Survival«<br />
[Symp. Zool. Soc. Lond. 31: 1-13]<br />
ergänzend benutzt (nicht zitiert):<br />
(8) KERNEY, M.P.; CAMERON, R.A.D.; JUNGBLUTH, J.H. (1983): »Die L<strong>an</strong>dschnecken Nord- und<br />
Mitteleuropas« [Parey Hamburg/Berlin]<br />
(9) PFLEGER, V. (1984) : »Schnecken und Muscheln Europas« [Fr<strong>an</strong>ckh’sche Verlagsh<strong>an</strong>dlung Stuttgart]<br />
(10) STORCH, V.; WELSCH, U. (1997) : »Systematische Zoologie« [Gustav Fischer Verlag<br />
Stuttgart/Jena/Lübeck/Ulm]<br />
(11) http://www.general.uwa.edu.au/u/uwazool/pewlab1.htm<br />
(12) http://www.general.uwa.edu.au/u/uwazool/pewlab7.htm<br />
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