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1. Mai:
Organisationsformen Algen
Korrektur bei siphonocladal
(danke an Peter)

20. Juni
:

Symbiose
Merksatz falsch angewendet
(danke an F. Geven)
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Das Leben auf der Erde ist im Wasser entstanden und auch heute noch gehört das Wasser zu den wichtigsten Ökofaktoren. Ohne Wasser könnte auf der Erde kein Leben existieren, denn es ist Grundvoraussetzung für alle Lebensvorgänge. Entweder als Transport- und Lösungsmittel oder auch als Reaktionspartner. Im Wasser selbst befinden sich eine Vielzahl von gelösten Stoffen, vor allen Dingen der Ionen- und Salzhaushalt sind essentiell.
Der Mensch besteht übrigens auch größtenteils aus Wasser!

Einige Eigenschaften von Wasser:

Lösevermögen

Wasser ist polar aufgebaut (zweipolig) und ist darum für viele ebenfalls polare Stoffe wie Salz, Zucker, Säuren, Proteine etc. löslich. Daher kann es auch wunderbar als Transportmittel verwendet werden, indem es die gelösten Stoffe inner- und außerhalb der Zellen transportiert. Oft ist Wasser selbst an den Reaktionen beteiligt.

Verdampfungswärme

Wenn Wasser verdampft oder verdunstet, wird der Umgebung Wärme entzogen (da polar = hohe Anziehungskräfte die mit Energie (Wärme) überwunden werden müssen). Das nutzen Tiere (Schwitzen) und Pflanzen um sich zu kühlen.

Dichte und Zähigkeit

Die Dichte des Wasser ist sehr hoch, ebenfalls die Viskosität. Aus diesem Grund können Wale, Plankton und andere Wasserbewohner im Meer, See oder Fluss leben.

Dichteanomalie

Bei 4°C hat Wasser die höchste Dichte, deshalb ist das Wasser am Seegrund dieser Temperatur entsprechend. Der See friert von oben nach unten ein, Tiere und Pflanzen können im Winter ganz unten überleben.

Spez. Wärme

Um Wasser zu erwärmen, benötigt man sehr viel Energie. Deshalb sind in Gewässern ausgeglichene Temperaturen zu finden: Langsame Erwärmung, langsame Abkühlung.

Anpassungen von Pflanzen an die Verfügbarkeit von Wasser

Ob eine Pflanze auf Dauer überlebt, hängt auch von ihrer Wasserbilanz ab. Wenn die Wasseraufnahme geringer ist als die Wasserabgabe, wird die Pflanze über kurz oder lang verdorren. Durch Spaltöffnungen an der Blattunterseite kann der Wasserhaushalt reguliert werden, doch selbst wenn diese geschlossen sind, verliert eine Pflanze über ihre Epidermis und Cuticula weiterhin Wasser (= ca. 2-25% der Gesamtverdunstung).
Wenn dann nicht Wasser nachgesaugt werden kann (weil Boden zu trocken, salzig oder gefroren) steigt der osmotische Wert des Zellsafts. Einige Pflanzen, besonders Hartlaubgewächse und Steppenpflanzen, kommen gut damit zurecht. Andere wiederum, Kräuter in feuchten Wäldern beispielsweise, vertragen nur geringe Schwankungen des osmotischen Wertes. Sie haben einen geringen Toleranzbereich ( ökologische Potenz).
Um mit den unterschiedlichen Verfügbarkeiten von Wasser auszukommen, haben Pflanzen eine Vielzahl von Anpassungen erworben, die in folgender Tabelle zusammengefasst wurden.

Gestaltstyp Hydrophyten
(Wasserpflanzen)
Hygrophyten
(Feuchtpflanzen)
Tropophyten
(wandlungsfähige Pflanzen)
Xerophyten
(Trockenpflanzen)
Standort -> meist unter dem Wasser -> immerfeucht
-> hohe Luftfeuchtigkeit
-> schattig
-> fast überall, wo wechselnde Wetterperioden -> trockener Standort
Blätter (morphol.) -> Zerschlitzung der Blattfläche
-> lange & feine Blattzipfel zur Flächenvergrößerung
-> groß
-> dünne Spreite
-> Stauden mit Blattrosetten (ungünstige Zeiten überdauern) -> dick und klein
Spaltöffnungen ->nicht ausgebildet -> nicht eingesenkt, oft herausgehoben über Blattfläche ////
-> eingesenkt oder gruppenweise in Vertiefungen
Epidermis -> keine Palisaden- & Schwammgewebe
-> Wasserleitungs-
bahnen & Festigungsgewebe rüchgebildet
-> Innengewebe durchsetzt von luftgefüllten Interzellularen
-> dünn ////
-> Verdickungen
Cuticula -> zart -> dünn ////
-> Wachsüberzug oder filzige Behaarung
Wurzelsystem -> nur zur Verankerung oder gar nicht vorhanden ////
-> Knollen, Zwiebeln, Rüben
(= Speicherorgane)
-> stark entwickelt
-> tief/weitreichend

Sukkulenten (Wasserspeicherpflanzen): Wie Trockenpflanzen, speichern aber zusätzlich Wasser in den Blättern & Spross.
Stammsukkulenten: Kakteen, Blätter sind Dornen und der Stamm übernimmt Photosynthese.


Wasser- und Salzhaushalt der Tiere

Viele Meeresbewohner haben einen mit dem umgebenden Wasser in Gleichgewicht befindenden Salz- und eben Wasserhaushalt. Dafür mussten sie schon vor Jahrmillionen Anpassungen zur Regulierung entwickeln. Bei der Besiedelung von Süßwasser mussten wiederum besondere Anpassungen dafür geschaffen werden. Noch heute können fast keine Salzwasserbewohner im Süßwasser leben.

Osmoregulation Salzwasser-Fisch

Meerestiere:
Die meisten wirbellosen Meerestiere sind poikiloosmotisch. Ihr osmotischer Wert stimmt mit dem umgebenden Meerwasser überein. Die meisten dieser Meeresbewohner sind deshalb eher auf einen Bereich beschränkt, da sie Schwankungen nicht so gut vertragen.
In Gegenden, wo sich der Salzgehalt durch Regen oder Sonneneinstrahlung schnell ändern kann, leben Arten, die mit Schwankungen umgehen können. Sie nehmen Ionen auf und geben sie ab - bis sie wieder isotonisch sind.

Meeresfische sind homoiosmotisch. Ihr osmotischer Wert ist konstant auf einem Niveau (z.B. 1/3 des umgebenden Wassers). Das Meerwasser ist hypertonisch.
Durch Osmose verlieren sie ständig Wasser an die Umgebung. Um diesen Verlust auszugleichen, trinken sie viel Wasser, wobei sie die darin enthaltenen Salz-Ionen durch Chloridzellen in den Kiemen unter Energieverbrauch ausscheiden. Um nicht noch mehr Wasser zu verlieren ist das Ausscheiden von Wasser über den Harn sehr vermindert.
Sie sind zur Osmoregulation fähig und können ihren osmotischen Wert im Meerwasser aufrecht erhalten.


Osmoregulation von Süßwasser-Fischen

Süßwassertiere:
Der osmotische Wert bei Lebewesen im Süßwasser liegt im Gegensatz zu dem der Meerestiere weit über dem des umgebenden Wassers. Bei ihnen ist das Meerwasser hypotonisch.
Ständig fließt Wasser durch die Haut in sie hinein und so müssen sie aufpassen, die Konzentration an Salzionen zu halten.
Pantoffeltierchen und Amöben besitzen dafür pulsierende Vakuolen.
Der Süßwasserfisch (siehe rechte Seite) gibt über seine Nieren sehr viel durch Wasser verdünnten Harn ab, zudem befördern die Chloridzellen, welche beim Meerwasser-Fisch die Ionen aus dem Körper befördern, hier die Ionen wiederum in den Körper hinein.

Manche Süßwassertiere wie der Aal oder Lachs können die Pumprichtung der Chloridzellen verändern, so dass sie sowohl im Salz-, als auch im Süßwasser überleben können. Deshalb ist es Lachsen auch möglich, zur Laichzeit einen Fluss hinauf zu schwimmen.