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Abiotischer Faktor Wasser      Terrestisches Ökosystem

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Abiotischer Faktor Wasser

Faktor Wasser bei Pflanzen

• Transportmittel, Lösungsmittel, Quellungsmittel
• verantwortlich für osmotischen Druck Festigkeit, Stabilität der Pflanze
• Ausgangsstoff für biochemische Reaktion und Reaktionsprodukt
• Blut transportiert Wärme
• versetzt Plasma in einen Hydratzustand
• Wasser ist notwendig damit Zellen am Leben bleiben kann gelartig (stark verminderter Stoffwechsel) und solartig (Stoffwechsel normal) sein

Landlebende Pflanzen: decken des Wasserbedarfs

• durch Nutzung des Niederschlags
• aus dem Verhältnis zwischen Niederschlag und Verdunstung ergeben sich bestimmte Lebensräume (humide, aride Gebiete der Erde)
• Evaporation = Verdunstung
• Transpiration = physiologisch geregelte Verdunstung von Wasserdampf ( z.B. Schließzellen)

Hinsichtlich des Vermögens den Wasserhaushalt zu regulieren:

wechselfeuchte Pflanzen (poikilohydre)
eingenfeuchte Pflanzen (homoihydre)

• nimmt in kurzer Zeit viel Wasser auf
• z.B. Torfmoos, Algen, Moose, Farne
• Organismen wie tote Quellkörper
• Abhängigkeit von Umgebungsfeuchte
• Keine Regulation der Wasserabgabe und Wasseraufnahme
• Zellen haben kleine Zentralvakuole (bei starkem Wasserverlust schrumpfen) aber geringe Stoffwechselintensität
• Bei Wassermangel treten sie in inaktiven Zustand über
• Sind trockenresistent
• Erhöhung der Wasserverfügbarkeit, quellen sich auf höherer Stoffwechsel
• Standortvorteile, wo feuchte Perioden und Trockenheit wechseln
• trocken: inaktiver Stoffwechsel
• feucht: aktiver Stoffwechsel

• prägen Vegetation des Festlands
• sind Gefäßpflanzen (Gliederung in Blatt, Stengel und Wurzel)
• besondere Regulation der Wasserabgabe
• unabhängig von Umgebungsfeuchte
• Zellen habengroße Zentralvakuole (beträchtliches Wasserreservoir)
• Cutikula (wachshaltiger Außenüberzug) Verdunstungsschutz

Anpassung an verschiedene Standorte:

Standort

Pflanzetyp

Spaltöffnung

Sprossachse

Leitbündel

Wurzelsystem

Gewässer

• Wasserpflanzen (Hydrophyten)
• Luftspeichergewebe
• Differenzierung von Palisaden
• und Schwammgewebe fehlt häufig
• gleiche Zellen mit gleicher Funktion
• z. B. Schwimmblattpflanzen, Wasserpest
• keine Spaltöffnung
• bei Schwimmblattpflanzen auf Oberseite und dicke Cutikulafür Gasaustausch
• Unterwasserblätter: feinzipfelig; Zellen zartwandig; Cutikula fehlend; Spaltöffnung oft fehlend

• keine bzw. wenig Spaltöffnung an Oberseite
• Wasserdampf wird nicht abgegeben

• zart, Reduktion der Leitgefäße, Leitkanäle • wenig • schwach oder fehlend
immerfeucht (Tropen; Feuchtgebiete) • Feuchtpflanzen (Hygrophyten)
• Spaltöffnung aus Blattfläche herausragend
• Epidermiszellen ragen haarartig aus Cutikula heraus • Wasserdampfabgabe ein Problem
• große Oberfläche
• dünne Blätter
• Verdunstungsschutz durch Cutikula
• herausgewölbte Spaltöffnung durch Luftströmung wird Wasser leichter wegtransportiert
• Palisaden- und Schwammgewebe einschichtig
• große, oft dünne Laubblätter
• Spaltöffnung oft herausgehoben
• große Interzellularen (transpirationsfördernde Maßnahmen)
• Transpiration soll begünstigt werden -Yviele Spaltöffnungen
• zarte, oft hohe Stengel
• weite zarte Gefäße
• wenig • schwach ausgebildet, niedriges osmotisches Potenzial
wechselfeucht der winterkalt • wandlungsfähige Pflanzen (Mesophyten)
• obere Epidermis
• Palisaden
• und Schwammgewebe
• untere Epidermis mit Spaltöffnungen
• meist weiche Blätter
• Blattabwurf in Trockenzeit (Winter)
• Spaltöffnungen an der Blattunterseite
• krautige Pflanzen überdauern unterirdisch
• mittlere Anzahl (mäßig viele Spaltöffnungen)
• oft nur an Unterseite der Blätter
• derb, mit verdickter Rinde
• starke Leitbündel
• mäßig viele • stark ausgebildet, oft auch Speicherorgan
trocken (Wüsten, Steppe, Trockenrasen) • Trockenpflanzen (Xerophyten ohne Sukkulente)
• mehrschichtige Cutikula für bessere Verdunstung
• geringe Oberfläche
• dicke kleine Blätter
• Spaltöffnungen ragen nicht nach außen damit Wasser nicht so leicht wegtransportiert wird durch Luft
• mehrschichtiges Palisaden
• und Schwammgewebe
• Atemhöhle mit Haare und Spaltöffnungen Ansammlung von Wasserdampf
• Transpiration eingeschränkt
• Blattabwurf oder kleine, überdauernde, harte Blätter; schnell schließende, oft versenkte Spaltöffnung
• verdickte Epidermis und Cutikula (transpirationseingeschränkte Maßnahmen)
• relativ viele, damit nachts viel CO2 aufgenommen werden kann
• Anpassung an den Wassermangel

• fest, mit gut ausgebildeten Leitbündeln
• starke Gefäße

• sehr viele • sehr gut entwickelt
• hohes osmotisches Potenzial
trocken (Wüsten, Steppe, Trockenrasen) • Trockenpflanzen (Xerophyten mit Sukkulente)(z.B. Kakteen)
• ausreichend Wasserspeichergewebe (wenn in Blätter - Blattsukkulente) (in Sprossachse Sprosssukkulente) (in Wurzel - Wurzelsukkulente)
• Dornen als Verdunstungsschutz; Schutz vor Tieren; sind teilweise verholzt
• oft Säulen oder kugelförmig geringe Oberfläche geringe Verdunstung
• Spaltöffnung eingesenkt
• relativ viele
• fest, mit gut ausgebildeten Leitbündeln
• starke Gefäße
• sehr viele • weit verzweigtes Wurzelsystem und Wurzelgewebe günstig: bei Regen schnelle Wasseraufnahme
• hohe osmotische Aktivität Saugkraft sehr hoch (Wasser schnell aufnehmen)

Faktor Wasser bei Tieren

  • Zellen benötigen ausreichend Wasserhaushalt
  • 2 Systeme:
Osmokonformer
Osmoregulierer

• viele marine Tiere (in Meer lebende Tiere) können ihre Osmolarität nicht aktiv steuern (wirbellose Einzeller)
• sind isotonisch zum umgebenden Meerwasser (Schnecken, Polypen)

• Köperflüssigkeit ist nicht isotonisch zum Wasser der Umgebung
• Energieaufwand zur Aufrechterhaltung eines Ionengradienten um Wasser aufnehmen zu können

Bsp.: Knochenfische haben sich aus Süßwasservertretern entwickelt
geringe Konzentration im Blut
Fische trinken Salzwasser und scheiden Ionen über Kiemen und Nieren aktiv aus
marine Fische scheiden wenig Harn aus

Süßwasserfische:
bilden Harn
Wasser durch Osmose aufgenommen aktiv Ionen aufnehmen (z.B. Nahrung)
im Verdauungskanal werden Ionen aktiv ins Blut transportiert
Ausscheidung über Nieren

Landbewohner: haben großes Problem

• Gefahr der Austrocknung
• Ausbildung von Verdunstungsschutz nötig z.B. Haare, Federn, Fell (Hornhautbildung, Wachsüberzug der Chitinpanzers, Gehäusebildung, Schleimhautbedeckung)
• für Fortpflanzung:
Reptilien: Befruchtung erfolgt im Wasser Nachwuchs geschützt vor Austrocknung
Vögel: Nachwuchs durch Kalkschale geschützt
Lurche: wie viele Bodenbewohner sind diese Hautatmer
• Trockenheit:
Kamel:
dichtes Fell (Verdunstungsschutz; Reflektion z.T. des Lichtes Schutz vor Überhitzung)
große Höcker (Fettgewebe zur biologischen Oxidation)
lange hohe Beine (Körper weit weg von heißen Wüstensand)
durch Luftbewegung Kühlung des Körpers
kaum Ausscheidung; kaum Urinbildung
• Unterschidung in Feuchtlufttiere und Trockenlufttiere

Faktor Wasser bei Menschen

  • der menschliche Körper benötigt Wasser um Nährstoffe und Sauerstoff zu den Zellen transportieren zu können
  • bei Wassermangel vergiftet der Körper
  • Wasser dient als Wärmeregler, da bei körperlichen Anstrengungen Wasser über die Schweißdrüsen abgegeben wird
  • der Mensch sollte täglich 2,5 Liter Flüssigkeit zu sich nehmen

Zusätzlich benötigt der Mensch Wasser auch noch bei folgenden Dingen:

  • in einem durchschnittlichen Haushalt (in Deutschland) verbraucht ein Mensch ca. 130l (Quelle: BUND) Wasser täglich, wobei der Großteil für die Toilettenspülung (42l) und das Waschen und Duschen (39l) benötigt wird. Alleine durch den Einbau von sparsamen Badezimmerarmaturen - einen große Auswahl findet man übrigens auf der Website von Reuter - könnten hier fast 50% eingespart werden.
  • für unsere Wäsche werden 18 Liter täglich benötigt
  • 8 Liter für sonstige Körperpflege (wie Zähneputzen, Händewaschen, etc.)
  • wir brauchen etwa 4 Liter zum Trinken und Kochen am Tag
  • auch für die Industrie und die Landwirtschaft werden riesige Mengen an Wasser benötigt
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