Braunbär

Die meisten Tiere suchen im Herbst ihr zukünftiges Winterquartier. Diese sind kältegeschützte Orte, wie hohle Baumstämme, Erdhöhlen, Mäusegänge und Schlamm. Die Tiere fressen sich im Herbst eine dicke Fettschicht an oder legen einen Futtervorrat an, um sich im Winter davon zu ernähren.

Winterschläfer und Winterruher polstern ihre Schlaforte mit Heu, Laub und Haaren aus, um sich zusätzlich zu wärmen. Oft schlafen auch mehrere Tiere zusammen an einem Ort, um sich gegenseitig zu wärmen.

Der Grund für den lang anhaltenden Ruhezustand, sind die Außentemperaturen und der Nahrungsmangel. Weiterhin sind die immer kürzer werdenden Tage ein Signal für die Tiere, wobei auch das Nachlassen der Sonnenstrahlen einen Mangel von Vitamin D im Körper verursacht und so ein Erstarrungshormon in gang gesetzt wird. Das Aufwachen im Frühjahr beginnt mit dem Steigen der Außentemperatur.

Der Winterschlaf oder auch Torpor dauert 3 bis 7 Monate und wird unter anderm von Igel, Fledermaus, Siebenschläfer, Murmeltier und andern Säugetieren gehalten. Es ist jedoch kein Tiefschlaf, sondern eine Abwechselung von Schlafphasen und kurzen Wachphasen in denen Kot und Urin abgegeben und die Schlafposition verändert wird. Diese Tiere ernähren sich während des Winterschlafs von ihren Fettreserven. Die Körpertemperatur wird stark reduziert und auf 1 bis 9 Grad Celsius abgesenkt. Auch der Herzschlag wird stark reduziert und statt 200 Mal Minute auf nur noch 5 Mal pro Minute abgesenkt. Auch finden anstatt 50 Atemzügen nur noch 1 bis 2 Atemzüge pro Minute statt.

Die Winterschläfer haben zusätzlich ein braunes Fettgewebe, welches zu Energiezurückgewinnung dient. Bei Häufigen Aufwachen durch Störung kann das Tier jedoch sterben, da es zu viel Energie verbraucht und keine Nahrung findet um diesen Verlust wieder auszugleichen.

Wird es wärmer setzt bei dem Winterschläfer ein stundenlanges Muskelzittern ein, was sehr viel Energie benötigt. Sie Atmung wird dadurch angeregt und das Tier wacht langsam auf.

Der Winterruher, wie zum Beispiel Dachse, Eichhörnchen, Maulwürfe, Waschbären, Braunbären und auch einige Vögel wie der Mauersegler und der Ziegenmelker halten 4 bis 7 Monate Dämmerschlaf. Die Körpertemperatur wird nicht so stark gesenkt wie bei den Winterschläfern. Einige Winterruher verkleinern jedoch ihre Organe bis zu 30%.

Im Gegensatz zum Winterschläfer wacht der Winterruher häufig auf und sucht nach Nahrung. Jedoch ist es von der Temperatur abhängig ob die Tiere auf Nahrungssuche gehen und wie viel sie finden, so bleiben zum Beispiel Braunbären in Sibirien bis zu 7 Monate lang in ihrer Höhle ohne Nahrungsaufnahme und ohne Abgabe von Kot oder Urin. In Europe, wo die Temperaturen jedoch nicht so tief fallen, verlässt der Bär mehrfach seine Höhle. In Zoos halten Bären keine Winterruhe.

Das Hormon HIF macht es Tieren möglich bei monatelangem Dämmerschlaf, keinen Verlust von Muskelkraft zu erleiden.

Fische, Frösche, Eidechsen, Schildkröten, andere Reptilien und Insekten halten weder Winterruhe noch Winterschlaf, sondern verfallen in eine Kältestarre, welche auch Torpidität genannt wird. Diese dauert bis zu 4 bis 6 Monate und tritt nur bei wechselwarmen Tieren ein. Diese Tiere erstarren bei Kälte und wachen wenn es wärmer wird wieder auf. Jedoch kann man diese Tiere nicht aufwecken und somit sterben sie den Kältetod, falls die Außentemperatur zu weit fällt.

Der Herzschlag und die Atmung sind fast auf Null gesenkt. Um das Gefrieren des Blut und andern Körperflüssigkeiten liegt ein erhöhter Glukosespiegel vor. Die Körpertemperatur ist gleich mit der Außentemperatur. Die Augen bleiben während der Kältestarre offen trotz der auf so gut wie null gesenkten Lebensvorgänge.

• Bei Sonne suchen sie den Schatten, zuviel Sonne hätte erst den Sommerschlag und später auch den Hitzetod zur Folge.
• Bei kühlem Wetter suchen sie die Sonne
• Im Herbst suchen sie einen frostfreien Platz und verfallen in Kältestarre
• Strenger Frost hätte den Kältetod zur Folge

Gleichwarme (homoitherme) Tiere sind Säugetiere und Vögel. Ihre Körpertemperatur wird durch das Regulierungszentrum im Gehirn gesteuert. Dies macht die Tiere größtenteils unabhängig von den Temperaturen. Hierzu wird allerdings ein hoher Nahrungs- und Energiebedarf benötigt.
Außerdem können sich viele Tiere durch dickes Fell oder Federn vor der Kälte schützen.

RGT-Regel

Die Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel
Bei einer Temperaturerhöhung von 10°C beschleunigen sich die Stoffwechselvorgänge um das zwei- bis drei-fache.

Klimaregeln:

Bergmannsche Regel

Laut der Bergmannschen Regel sind innerhalb eines Verwandtschaftskreises die Vertreter einer Art in kälteren Regionen größer als die in wärmeren Regionen.
Dies erklärt sich dadurch, dass die größeren Körper pro Volumeneinheit langsamer auskühlen als kleine.

Dies lässt sich am Beispiel des Pinguins belegen:
Der größte und schwerste Pinguin (ca. 125 cm groß) ist der Kaiserpinguin und lebt in der Antarktis. Der Magelanpinguin auf Feuerland und den Falkland Inseln misst nur etwa 70 cm und der kleinste Vertreter, der Galapagospinguin auf den Galapagosinseln kommt gerade einmal auf 50 cm.
Allensche Regel

Die Allensche Regel besagt, dass die Körperfortsätze wie Ohren, Schwanz, Beine etc. bei gleichwarmen Tieren innerhalb eines Verwandschaftskreises in wärmeren Regionen größer sind und mehr vom Körper abstehen.
In kälteren Regionen sind diese Fortsätze kleiner und liegen enger am Körper. Dies hat zur Folge, dass die Tiere in wärmenren Regionen die Körperwärme besser über die Körperfortsätze an die Umwelt abgeben können. In kälteren Regionen, sind die Körperfortsätze durch das eng am Körper liegen besser geschützt und frieren so nicht so schnell ab.