Ökogeographische
Regeln: Verhältnis
Volumen zu Oberfläche. Bergmannsche und Allensche Regel
Inhaltsverzeichnis EinleitungWürfel Gebäudeisolation Ökogeographische Regeln Grosse und kleine Tiere Ameise und Floh Kleine Tiere und Totfallen Herzschlagfrequenz Langes Seil |
In der
Biologie gibt es ein paar
globale Gesetzmässigkeiten, die als ökogeographische Regeln bezeichnet
werden. |
Es
gibt noch weitere Ökogeographische Regeln. Diese sind jedoch -wie die
Allensche Regel- meist Sonderfälle der allgemeinen Bergmannschen Regel.
Diese
Regeln passen sehr gut zu den Betrachtungen über Häuser im
vorangehenden Kapitel, und sind auf diese Weise auch gut zu verstehen.
Anstelle eines Würfels oder eines Einfamilienhauses
betrachten wir nun z.B. eine gewöhnliche Maus.
Wir
denken uns nun eine hypothetische Polarmaus, die exakt gleich aufgebaut
ist, jedoch in allen drei Dimensionen doppelt so gross ist wie die
gewöhnliche Maus. Diese Polarmaus hätte das achtfache Volumen
(und damit Körpergewicht) bei lediglich vierfacher Oberfläche.
Mit dem achtfachen Volumen wäre auch der Energieumsatz
und damit die Wärmeerzeugung acht mal so gross.
Die
Polarmaus würde demnach bezogen auf ihre Oberfläche doppelt soviel
heizen und wäre dadurch für wesentlich kältere Klimate geschaffen, und
zwar ganz ohne explizite Anpassung, sondern allein durch die
Vergrösserung der Körperdimensionen.
Obwohl
dieses Beispiel stark übertrieben und die biologischen Zusammenhänge
wesentlich komplexer sind, zeigt es doch den wesentlichen Sachverhalt.
Die Allensche Regel folgt direkt aus der Bergmannschen
Regel:
Extremitäten
(in diesem Sinne Arme, Beine, Ohren, Schwanz,...) sind wärmetechnisch
gesehen Körperausstülpungen mit relativ kleinem Volumen bei relativ
grosser Oberfläche.
Stark
ausgeprägte Extremitäten verkleinern also das Verhältnis Volumen zu
Oberfläche des gesamten Tieres, bzw. vergrössern die Oberfläche bei
gegebener Körpergrösse unverhältnismässig stark, und sind daher in
kalten Klimaten ungünstig.
Aus diesen Betrachtungen folgt noch ein weiterer
Sachverhalt:
Die
achtmal so schwere Polarmaus mit ihrer viermal so grossen Oberfläche
müsste bei gleichen klimatischen Bedingungen viermal soviel Nahrung zu
sich nehmen um ihre Körperwärme zu halten. Für die Fortbewegung wäre
dagegen die achtfache Nahrungsaufnahme erforderlich.
Im Gesamten braucht die auf Nahrungssuche sich bewegende
Polarmaus also etwas mehr als die vierfache Nahrungsmenge.
Das
Verhältnis gilt auch bei Katzen und Hunden und bedeutet natürlich auch
dort leicht Stress und Stoffwechselprobleme. Deshalb sorgen vorsichtige
Tierbesitzer z.B. mit dem entzündungshemmenden CBD für Tiere vor, dass zugleich auch stress-senkend wirkt.
Nun
unterliegt der Mund der Mäuse wiederum einem Querschnittsgesetz, das
bedeutet, der viermal so grosse Mundquerschnitt der Polarmaus muss mehr
als die vierfache Nahrung zu sich nehmen.
Extrapoliert
man das auf sehr viel grössere Tiere, dann wird verständlich, weshalb
z.B. Blauwale und Elefanten den Grossteil ihrer Zeit mit der
Nahrungsaufnahme verbringen, während kleinere Tiere weniger Zeit damit
verbringen, obwohl ihr Bedarf gemessen am Körpergewicht viel höher
ist.