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Umweltfaktoren

Lebewesen stehen in einer wechselseitigen Beziehung zu ihrem Lebensraum. Es wirken verschiedene Umweltfaktoren auf sie ein. Diese Umweltfaktoren werden in biotische und abiotische Faktoren unterteilt. Die biotischen Faktoren sind alle Faktoren, die von der lebenden Umwelt ausgehen, also an denen andere Lebewesen beteiligt sind. Die abiotischen Faktoren sind alle Einflüsse aus der unbelebten Natur, wie die Temperatur, die Wasserverfügbarkeit oder der Salzgehalt von Böden.

Anpassungen von Lebewesen an abiotische Faktoren

Lebewesen passen sich evolutiv ihrer Umgebung an, um ihr Überleben und die Fortpflanzung zu sichern. Dabei besetzt jede Art ihre eigene ökologische Nische. Als Nische bezeichnet man die Gesamtheit aller Umweltfaktoren, die auf Lebewesen einwirken. Da aber Umweltfaktoren schwanken, besitzen Lebewesen einen Toleranzbereich. Die Toleranzbreite eines Organismus gegenüber Umweltfaktoren wird als ökologische Potenz bezeichnet. Dieser Bereich besteht aus einem Minimum und einem Maximum. Am sichersten und erfolgreichsten ist die Art am Optimum seiner ökologischen Potenz.

Licht als abiotischer Faktor

Mithilfe der Lichtenergie stellen Pflanzen in der Fotosynthese Zucker aus Kohlenstoffdioxid und Wasser her. Verschiedene Pflanzenarten haben daher unterschiedliche Anpassungen an Lichtverhältnisse entwickelt. Sie lassen sich in Schatten- und Sonnenpflanzen unterscheiden. Demnach liegt das Optimum der Schattenpflanzen bei weitaus weniger Licht als das der Sonnenpflanzen. Interessanterweise besitzen auch einzelne Pflanzen Sonnen- und Schattenblätter. So sind die Blätter an ihre Stellung an der Pflanze angepasst.

Auch Tiere sind an verschiedene Lichtverhältnisse angepasst. Ob Tiere tag-, dämmerungs-, oder nachtaktiv sind, wird durch ihre innere biologische Uhr bestimmt. Mithilfe von Hormonen steuert der Körper viele seiner Funktionen abgestimmt auf die jeweilige Tageszeit. Auch der morgendliche Vogelgesang wird durch das Licht beeinflusst. Anhand der sogenannten Vogeluhr kann man den Vogelgesang verschiedener Vögel auseinanderhalten.

Die Amsel - ein Frühaufsteher.jpg

Temperatur als abiotischer Faktor

Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf das Leben. Wärme ist eine Form der Energie und beeinflusst chemische Reaktionen innerhalb von Lebewesen. Bei höheren Temperaturen laufen sie schneller ab. Allerdings werden spätestens ab ca. 50°C Proteine irreparabel zerstört. Auch gibt es ein allgemeines Minimum für aktives Leben. Bei 0°C gefriert das Wasser innerhalb von Zellen und die Eiskristalle zerstören die empfindlichen Zellwände. Aber Pflanzen und auch Tiere versuchen mit verschiedenen Strategien Einschränkungen durch die Temperatur zu umgehen. Nadelbäume zum Beispiel besitzen in ihren Zellen eine Art Frostschutzmittel, welches das Gefrieren des Wasser verhindert.

Ähnliche Strategien zur Temperaturregulierung kann man auch bei Tieren beobachten. Wechselwarme Tiere passen sich ständig der Außentemperatur an. Daher haben sie Verhaltensweisen entwickelt, um sich aufzuwärmen oder zu kühlen. Das ist der Grund warum man Eidechsen häufig auf Steinen in der Sonne sitzen sieht. Im Winter fallen sie oft in eine Kältestarre. Gleichwarme Tiere besitzen eine konstante Körpertemperatur. Diese muss allerdings erhalten werden und das kostet Energie. Strategien zum Erhalt der Körpertemperatur kannst du leicht an dir selbst beobachten, denn Schwitzen oder Zittern bei Kälte gehören dazu. Viele Säugetiere überwintern im Winterschlaf oder der Winterruhe. Die Bergmannsche Regel ist eine sogenannte Klimaregel, die den Zusammenhang zwischen Körpergröße und Klima beschreibt. Tiere in kälteren Regionen sind oft größer und massiger, um die Körperoberfläche im Verhältnis zum Volumen möglichst klein zu halten. So geben sie weniger Wärme an die Umgebung ab. Dies ermöglicht auch das Überleben in einem extremen Lebensraum.

Anpassung an extreme Lebensräume

Wasser als abiotischer Faktoren

Alle Lebewesen brauchen Wasser zum Überleben. Verschiedene Strategien der Osmoregulation in der Natur ermöglichen das Steuern des Wasserhaushaltes. So besitzen Pflanzenzellen Vakuolen, in denen das Wasser gespeichert werden kann, welches durch aktiven Wassertransport in alle Teile der Pflanze gelangt. Gleichzeitig steuern Pflanzen die Verdunstung über Spaltöffnungen an den Blättern. Im Winter wird Wasser durch den Laubabwurf gespart.

Laubabwurf.jpg

Aber auch Tiere regulieren aktiv ihren Wasserhaushalt. Zum Beispiel besitzen Kamele, welche an ein sehr trockenes Klima angepasst sind, spezialisierte Nieren und angepasste Blutkörperchen, um möglichst wenig Wasser an die Umwelt abzugeben. In ihren Höckern speichern sie übrigens Fett und kein Wasser! Besonders wichtig ist die Osmoregulation bei Fischen. Mithilfe der Osmose werden unterschiedliche Salzkonzentrationen außerhalb und innerhalb von Zellen ausgeglichen. So scheiden Fische, die im Salzwasser leben, aktiv Salze über ihre Nieren aus und geben möglichst wenig Wasser ab. Die Süßwasserfische hingegen scheiden möglichst viel Wasser aus, um genügend Salze im Körper zu halten.

Videos und Übungen in Einflüsse abiotischer Faktoren - Oberstufe

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Arbeitsblätter zum Ausdrucken zum Thema Einflüsse abiotischer Faktoren - Oberstufe

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