So schützen sich Tiere vor Kälte und Hitze

So halten Tiere Kälte aus

Im Laufe von Jahrtausenden haben sich die Tiere an die verschiedensten Umweltbedingungen angepasst. Diese Anpassung nennt man Evolution.

Das Fell der Tiere und das Federkleid der Vögel sind ein sehr wirksamer Schutz gegen Kälte. Denn zwischen den Fellhaaren und Federn befindet sich Luft. Und weil Luft ein schlechter Wärmeleiter ist, verhindert diese Luft, dass die Körperwärme der Tiere sofort nach außen abfließt.
Experiment
Eiswürfel und Daunen

Wasservögel schützen sich vor Nässe und Kälte durch ein öliges Sekret, das in der Bürzeldrüse produziert wird. Das Gefieder wird mit dem Sekret sozusagen imprägniert. Das Wasser perlt am gefetteten Gefieder ab.

Enten können sogar auf Eis stehen, ohne dabei in ihren Füßen eine unangenehme Kälte zu spüren. Dies liegt am sogenannten Wärmetauschverfahren: Das Blut der Enten hat ungefähr 40 °C und in den Füßen befinden sich sehr feine Blutgefäße. Das warme Blut aus dem Körper fließt sehr nah an den Venen vorbei und erwärmt dadurch das zurückfließende kalte Blut. Gleichzeitig kühlt das Blut in den Arterien ab. So können Entenfüße bis auf 1 °C abkühlen. Dass Entenfüße so kalt werden können, hat zwei wichtige Vorteile: Die Wärmeabgabe wird dadurch verringert und das Eis, auf dem sie stehen, beginnt nicht zu schmelzen. Würde das Eis an der Oberfläche schmelzen und in der kalten Luft dann wieder erstarren, könnte es passieren, dass die Entenfüße am Eis festfrieren.

Bei manchen Wildtieren, wie zum Beispiel beim Rothirsch, bestehen die Haare zum Teil aus einer Fettschicht, die die Wärme schlecht leitet. Außerdem kommt es bei manchen Tieren im Herbst zum Fellwechsel. Das Winterfell ist meist dichter und länger als das Sommerfell.

Viele Tiere fressen sich im Herbst eine Fettschicht an. So können sie im Winter die Kälte besser ertragen, weil diese Fettschicht wärmeisolierend wirkt und gleichzeitig als Energiespeicher dient.

Manche Tiere, wie zum Beispiel Igel, überwintern in einem Winterschlaf. Dabei werden Stoffwechsel, Körpertemperatur, Atmung und Herzschlag – und damit allgemein der Energiebedarf – stark reduziert. Dadurch reichen die Fettreserven aus, um durch den kalten Winter zu kommen.

Je mehr Oberfläche ein Tier hat, umso mehr Wärme gibt der Körper des Tiers ab. Kleine Ohren geben weniger Wärme ab als große Ohren. Deshalb hat zum Beispiel der Polarfuchs kleine Ohren. Der Wüstenfuchs dagegen, der in der Sahara lebt, hat große Ohren.

Allgemein gilt: Im Verhältnis zum Volumen hat ein kleines Objekt mehr Oberfläche als ein großes Objekt. Deshalb sind zum Beispiel die Kaiserpinguine, die in der Antarktis leben, wesentlich größer als die Pinguine, die auf den Galápagos-Inseln leben.

Eisbären haben sich besonders gut an das kalte Klima angepasst. Sie haben ein großes Körpervolumen, kleine Ohren, ein langes, dichtes Fell und unter dem Fell eine schwarze Haut, weil dunkle Flächen die Wärmestrahlen besser aufnehmen.

Amphibien und Reptilien sind wechselwarm. Das bedeutet, dass ihre Körpertemperatur von der Wärme der Umgebung abhängig ist. Wenn es im Winter sehr kalt ist, verfallen sie in eine Kältestarre, bei der der Stoffwechsel und der Herzschlag stark verlangsamt sind. Die monatelange Kältestarre verbringen Froschlurche im Schlamm eingegraben, Schwanzlurche oft in Felsspalten oder Erdlöchern.

So schützen sich Tiere vor Überhitzung

Wir Menschen haben auf der Haut ziemlich viele Schweißdrüsen. Das Schwitzen ist bei uns sehr wichtig für die Wärmeregulierung. Die meisten Tiere dagegen haben nur wenige oder gar keine Schweißdrüsen. Sie haben andere Formen der Wärmeregulierung.

Kleine Tiere können Hitze besser aushalten. Denn im Vergleich zum Volumen haben sie eine größere Oberfläche, über die die Wärme abgegeben werden kann.

Große Ohren dienen als Wärmeableiter. Viele Tiere, die in heißen Regionen leben, haben große Ohren. In der Äquatorregion in Afrika ist es meistens heißer als in Indien. Deshalb hat der Afrikanische Elefant größere Ohren als der Indische Elefant. Elefanten kühlen sich auch, indem sie mit ihren Ohren fächeln.

Wenn es um die Mittagszeit besonders heiß ist, liegen viele Tiere im Schatten oder graben sich in der Erde ein. Einige Tiere wälzen sich im Schlamm. Auch das kann – wie bei uns Menschen das Schwitzen – zur Abkühlung beitragen, weil durch die Verdunstung des feuchten Schlamms auf der Haut Wärme abgegeben wird.

Hunde hecheln mit heraushängender Zunge. Auch das bringt Abkühlung, weil durch die Verdunstung des Wassers auf der Zunge Wärme abgegeben wird. Um den Flüssigkeitsverlust auszugleichen, ist es wichtig, Hunden genügend Wasser zu geben.

Krokodile verschaffen sich Abkühlung, indem sie das Maul weit öffnen. Durch das weit aufgespreizte Maul, kann der durchwehende Luftstrom die Wärme aus dem besonders gut durchbluteten Gaumen abführen.

Insekten verwenden ihre Flügel als Ventilatoren, um an heißen Tagen ihre Brut vor Überhitzung zu schützen.