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Die Arktis


Die Arktis besitzt ein polares Klima. Es zeichnet sich durch lange, sehr kalte Winter aus, in denen die Sonne wochenlang nicht über den Horizont steigt und der Boden tiefgründig gefroren ist. Auf der anderen Seite stehen nebelreiche, kühle Sommer.


Nordafrika


Die Temperaturen liegen zwischen im Sommer zwischen 25°C bis 35°C und im Winter fällt das Quecksilber kaum unter 15°C. In den Sommermonaten von Mai bis Oktober fällt in Nordafrika kaum Niederschlag. Geprägt wird das Klima vor allem durch die Sahara, der größten Wüste der Erde.




Der Polarfuchs


Der Polarfuchs ist eine Fuchsart die in der nördlichen Polarregion beheimatet ist. Der wissenschaftliche Name bedeutet „hasenfüßiger Fuchs“, da seine Pfoten wie die des Polarhasen mit dichtem Pelz besetzt sind. Seine Gestalt weist ihn als typischen Fuchs aus, doch wirken seine Kopf- und Schnauzenform gedrungener als etwa beim Rotfuchs (Europa). Die durchschnittliche Länge misst, unter Einbeziehung des etwa 35 Zentimeter langen Schwanzes, zwischen 65 und 90 Zentimetern. Die Schulterhöhe beträgt etwa 30 Zentimeter, das Gewicht rund 5 Kilogramm.


Der Fennek


Der Fennek oder Wüstenfuchs ist eine Fuchsart. Er ist der kleinste aller Wildhunde und bewohnt die Sandwüsten Nordafrikas. Seine Länge beträgt 33 – 40 cm, der Schwanz wird 12 –25 mm lang. Sein Geburtsgewicht beträgt zwischen 80 und 187 g, das Gewicht adulter Tiere 1,0 bis 1,5 kg.


Die größte Fuchsart-Art lebt in den kältesten Regionen der Welt. Größe scheint an diesen Orten ein wichtiger Überlebensfaktor zu sein.

Warum ist das so?



Warum sind Polarfüchse in der Arktis größer als der Fennek-Fuchs in
Nordafrika?

Versuchsdurchführung

Zur Beantwortung der Frage führt folgenden Versuch durch:

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Arbeitsaufträge

Informationstexte

Fertig? Dann holt euch das
Passwort zur Knobelaufgabe am Pult.

Hilfe zur Berechnung

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Versuchsdurchführung:

Legt die gargekochten Kartoffeln jeweils in eine Petrischale.

In die Mitte jeder Kartoffel wird ein Thermometer gesteckt.

Über einen Zeitraum von 20 Minuten wird nun jede Minute die Temperatur auf beiden Thermometern abgelesen und in einem Diagramm festgehalten.


Zur Volumenfeststellung werden die Kartoffeln nacheinander in einen mit Wasser halb gefüllten Standzylinder gegeben und das Verdrängungsvolumen abgelesen.


Zur Oberflächnfeststellung werden die Kartoffeln gepellt und die Schalen auf ein Millimeterpapier gelegt. Lest die Oberflächenwerte möglichst genau ab.


Volumen und Oberfläche werden dann ins Verhältnis gesetzt.


Aufgaben während den Messungen:

Holt euch das Arbeitsblatt vom Pult.


1. Fertigt eine Versuchsskizze an.
2. Notiert eure Beobachtungen.
3. Zeichnet ein Diagramm. (x-Achse: Zeit in min, y-Achse: Temperatur in °C )
4. Tragt eure Messergebnisse in das Diagramm ein.

5. Schätzt das Oberflächen-Volumen-Verhältnis der beiden Kartoffeln ab. Hilfe zur Abschätzung findet ihr unter dem Lupen-Icon.

6. Formuliert einen Je-Desto-Satz als Erklärung.


Lest zur Unterstützung der Auswertung die Informationstexte „Wärmehaushalt“ aufmerksam durch. Klickt hierfür auf die Glühbirnen-Icons.

Wärmehaushalt der Gleichwarmen Tiere


Bei wechselwarmen Tieren wird ein großer Teil der beim Stoffwechsel entstehenden Wärme schnell nach außen abgeführt. Bei den gleichwarmen (homoiothermen) Säugern und Vögeln dagegen vermindern Fettschichten in der Unterhaut sowie das durch Haar- oder Federkleid gegebene wärmedämmende Luftpolster die Wärmeabgabe nach außen. Deshalb kann die Körpertemperatur wesentlich über der Umgebungstemperatur liegen. Die Körpertemperatur wird vom Nervensystem reguliert, also weitgehend konstant gehalten. »Gleichwarme« Tiere (etwa 1% der gesamten Tierarten) können daher unabhängig von der Außentemperatur zu allen Zeiten ihre volle Aktivität entfalten und auch die kalten Lebensräume der Erde bewohnen. Allerdings wird diese biologische Überlegenheit der Gleichwarmen dadurch eingeschränkt, dass sie schon zur Erhaltung der Körperwärme ständig Nahrung aufnehmen müssen. Sie erhöhen in kalter Umgebung den Grundumsatz.

Wärmehaushalt der Wechselwarmen


Mit Ausnahme der Vögel und Säuger ändert sich die Körpertemperatur der Tiere mit der Außentemperatur. Deshalb bezeichnet man solche Tiere als wechselwarm (poikilotherm). Wechselwarme können nur bei günstiger Außentemperatur ihre volle Lebenstätigkeit entfalten; bei Abkühlung werden sie träge oder fallen in Kältestarre. Die Temperaturverhältnisse der Tropen sind für sie besonders günstig. Deshalb findet man sie dort in viel größerer Artenzahl (Insekten, Reptilien) und mit größerem Wuchs (Riesenkäfer, Krokodile, Riesenschlangen). In den gemäßigten Breiten ist das aktive Leben der Wechselwarmen eingeschränkt und großen tages- und jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen. Eidechsen sind hier vergleichsweise klein. Das ist für sie günstig, weil sie sich beim Sonnenbaden über ihre relativ große Oberfläche schnell aufwärmen können. Zudem flachen sie den Körper ab und richten ihn so aus, dass die Sonnenstrahlen senkrecht auf den Rücken treffen. Der Mauergecko verdunkelt sogar kurzeitig die Haut, sodass sie weniger Licht reflektiert, also mehr Licht absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Wenn die Körpertemperatur einen bestimmten Wert erreicht hat, suchen wechselwarme Landtiere den Schatten auf. Trotz geringer Wärmeproduktion ist es ihnen also möglich, in gewissen Grenzen ihre Körpertemperatur zu regulieren.

Was ist ein Verhältnis?


Das Verhältnis zweier Zahlen nennt man ihren Quotienten. Zum Beispiel notiert man das Verhältnis der Zahl a zur Zahl b so: a : b oder als Bruch. Das Verhältnis zweier Zahlen zeigt, wie viel Mal die erste Zahl größer ist als die zweite oder welchen Anteil die erste Zahl von der zweiten ausmacht.


Formeln zur Abschätzung:


Das Volumen von unregelmäßig geformten festen Körpern kann mithilfe von Messzylindern bestimmt werden. Dabei nutzt man die Differenzmethode oder die Überlaufmethode.
Bei der Differenzmethode befindet sich Wasser in einem Messzylinder (= Volumen 1). Taucht man den Körper vollständig ein, so wird Wasser verdrängt (= Volumen 2). Die Differenz aus den beiden Volumen ist gleich dem Volumen des eingetauchten Körpers.


Volumen Kartoffel = Volumen 2 - Volumen 1






Wo lebt...

Klickt auf die Icons, im richtigen Gebiet.

Körpergröße: 125 cm
Die größte Pinguin-Art

... der Kaiserpinguin?

Leider falsch...

Überlegt noch einmal, wie die Körpergröße mit den vorherrschenden Temperaturen zusammenhängt.



Wo lebt...

Klickt auf die Icons, im richtigen Gebiet.

Körpergröße: 45 cm

... der Brillenpinguin?

Leider falsch...

Überlegt noch einmal, wie die Größe der Ohren mit den vorherrschenden Temperaturen zusammenhängt.