Abiotische Faktoren – Definition, Biologie und Beispiele

Tiere und Pflanzen sind in ihren Lebensräumen vielen Faktoren ausgesetzt. Alle Einflüsse der unbelebten Umwelt auf das Leben der Pflanzen und Tiere werden zu den abiotischen Umweltfaktoren zusammengefasst. Beispiele für abiotische Umweltfaktoren sind Licht, Temperatur, Wasser, Boden und in Gewässern auch der Salzgehalt. Es sind die natürlichen Ressourcen eines Lebensraums, die die Pflanzen und Tiere zum Überleben benötigen. Der Einfluss dieser abiotischen Faktoren auf die Lebewesen ist abhängig vom Lebensraum der Tiere und Pflanzen. Beispielsweise spielen die abiotischen Faktoren Wasser und Temperatur in der Wüste für Lebewesen eine wichtige Rolle. Im Wald hingegen ist der abiotische Faktor Licht von besonderer Bedeutung. Auch verschiedene Lebewesen haben jeweils andere Ansprüche an die abiotischen Faktoren. Für ein Eichhörnchen beispielsweise sind andere abiotische Faktoren entscheidend als für eine Zauneidechse. Diejenigen abiotischen Faktoren, die in einem bestimmten Lebensraum knapp sind oder die Lebewesen am stärksten beeinflussen, werden als limitierende Faktoren bezeichnet. Die abiotischen Faktoren beeinflussen also direkt das Überleben und den Fortpflanzungserfolg von Pflanzen und Tieren. Deshalb können sie auch als abiotische Selektionsfaktoren bezeichnet werden.

Die Sonne versorgt alle Lebensräume der Erde mit Licht. Viele Stoffwechselvorgänge in Organismen werden vom abiotischen Faktor Licht beeinflusst. Unterschiedliche Farben bzw. Wellenlängen des Lichts, unterschiedliche Lichtintensitäten oder der Wechsel von hell und dunkel können Pflanzen und Tiere beeinflussen.

Der abiotische Faktor Licht beeinflusst die Aktivität von Tieren. Als Beispiel für den Einfluss dieses abiotischen Umweltfaktors dient der morgendliche Vogelsang. Jede Vogelart setzt mit ihrem Gesang bei einer bestimmten Lichtintensität ein. Dieser Einfluss ist so genau und so artspezifisch, dass daraus eine sogenannte Vogeluhr erstellt werden kann. Auch die Larvenentwicklung bestimmter Insekten kann durch die Tageslänge, also die Anzahl der Lichtstunden pro Tag, beeinflusst werden.

Mithilfe des Sonnenlichts betreiben Pflanzen Fotosynthese. Dabei produzieren sie aus Wasser und Kohlenstoffdioxid energiereiche Glucose und Sauerstoff. Die Lichtenergie wird also in chemische Energie umgewandelt. Alle Energie auf der Erde stammt also aus dem Sonnenlicht und wird von Pflanzen produziert. Pflanzen sind so an ihren Standort angepasst, dass sie das Sonnenlicht möglichst optimal nutzen können. Beispielsweise haben Pflanzen, die an schattigen Standorten wachsen, größere Blätter, um das einfallende Licht optimal nutzen zu können.

Nicht nur das Licht stammt von der Sonne, auch die Temperatur in einem Lebensraum wird von der Sonne als Wärmequelle beeinflusst. Für fast alle Stoffwechselprozesse ist eine bestimmte Wärmemenge erforderlich. Das gilt sowohl für Pflanzen als auch für Tiere.

Gleichwarme (homoiotherme) Tiere regulieren ihre Körpertemperatur und halten sie konstant durch Eigenwärme, die in Stoffwechselprozessen produziert wird. Zu den gleichwarmen Tieren gehören Vögel und Säugetiere. Ihre Körpertemperatur liegt konstant bei 36 bis 40 Grad Celsius. Diese Tiere verbringen den Winter oftmals mit Winterruhe oder Winterschlaf, sodass der Energiebedarf zur Wärmeproduktion reduziert werden kann. Die Stoffwechselprozesse werden dabei stark reduziert. Die beiden Klimaregeln allensche Regel und bergmannsche Regel beschreiben Anpassungen gleichwarmer Tiere an extreme Temperaturen.

Wechselwarme (poikilotherme) Tiere, zum Beispiel Reptilien und Amphibien, passen ihre Körpertemperatur der Außentemperatur an. Die Stoffwechselaktivität und damit auch die Aktivität der Tiere nimmt mit steigender Außentemperatur zu. Die kalten Monate verbringen wechselwarme Tiere in Winterstarre. In diesem Zustand sind lebensnotwendige Stoffwechselprozesse auf ein absolutes Minimum reduziert.

In der folgenden Tabelle findest du ein Beispiel für das Überleben in kaltem Wasser:

Ohne Wasser ist kein Leben möglich. Durch Verdunstungsprozesse oder Ausscheidungen bei Pflanzen und Tieren verloren gegangenes Wasser muss ersetzt werden, sonst kommt der Stoffwechsel zum Erliegen. 

Für Lebewesen im Wasser spielt auch der Salzgehalt des Wassers eine entscheidende Rolle. Süßwasserfische zum Beispiel können nur in Gewässern mit einem geringen Salzgehalt, die als Süßwasser bezeichnet werden, überleben. Salzwasserfische hingegen, die im Salzwasser der Meere leben, haben bestimmte Anpassungen. Mit denen können sie das mit dem Wasser aufgenommene überschüssige Salz ausscheiden, sodass ihre Körperflüssigkeiten eine konstante Salzkonzentration aufweisen. In der folgenden Tabelle sind einige typische Vertreter der Salz- und Süßwasserfische aufgelistet.

Auch Pflanzen sind an den abiotischen Faktor Wasser angepasst. Sie nehmen Wasser über die Wurzeln auf und geben es über die Spaltöffnungen in den Blättern ab. Wasserpflanzen oder Pflanzen feuchter Standorte haben große Blätter, über die sie Wasser abgeben können. Pflanzen der gemäßigten Zone werfen im Herbst und Winter ihre Blätter ab, um den Wasserverlust gering zu halten. Pflanzen an wasserarmen Standorten, zum Beispiel Wüsten, haben in der Regel kleine, harte Blätter.