Aufgabe 3 – Alpenschneehase und Feldhase
Der Alpenschneehase (Lepus timidus varronis) kommt in hochgelegenen Gebieten der europäischen Alpen vor. Die Population des Alpenschneehasen ist aus einer Population von Feldhasen (Lepus europaeus) nach der letzten Eiszeit entstanden.
Nenne zwei abiotische und zwei biotische Faktoren, die den Lebensraum des Alpenschneehasen kennzeichnen (Material 1).
Erläutere anhand der jeweiligen Eigenschaften der Haare die Angepasstheit der jeweiligen Hasenarten an ihren Lebensraum (Material 1, Material 2).
Fasse die in Abbildung 2 dargestellten Untersuchungsergebnisse zusammen (Material 3).
Leite eine mögliche Folge für den Alpenschneehasen ab (Material 1, Material 3).
Stelle das Vorkommen der beiden Hasenarten in einem geeigneten Diagramm dar (Material 4).
Stelle ausgehend von Material 4 zwei Hypothesen zur Entwicklung der Population des Alpenschneehasen in den nächsten Jahrzehnten auf (Material 1, Material 2, Material 3).
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monatlich kündbarSchulLV-PLUS-Vorteile im ÜberblickDu hast bereits einen Account?Material 1: Alpenschneehase und Feldhase
Aufgrund ihrer stammesgeschichtlichen Verwandtschaft haben Alpenschneehase und Feldhase einige Gemeinsamkeiten, unterscheiden sich aber auch in ihren Ansprüchen an ihre Umwelt. In Tabelle 1 sind ausgewählte Informationen dazu angegeben.
Tab. 1: Ausgewählte Informationen zum Alpenschneehasen und Feldhasen
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Alpenschneehase |
Feldhase |
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|---|---|---|
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Verbreitung |
in Alpenregionen in Europa, in halboffenen Bereichen an der Baumgrenze mit niedrigem Strauchbewuchs |
in ganz Europa, auf offenen und halboffenen Flächen |
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Klima im Lebensraum |
vorwiegend in alpinem Gebirgsklima mit einer Jahresmitteltemperatur von ca. |
vorwiegend in gemäßigtem Klima mit einer Jahresmitteltemperatur von ca. |
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Schnee im Lebensraum |
schneebedeckte Flächen in der Regel von Oktober bis Mai |
schneebedeckte Flächen nur an wenigen Tagen im Jahr |
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Nahrung |
Gräser, Rinde, Kräuter, Knospen, Blätter |
Gräser, Rinde, Kräuter, Knospen, Blätter, Feldfrüchte |
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Fell |
von Oktober bis April weiß und von Mai bis September grau-braun (vgl. Abbildung 1, Material 2), Zeitpunkt des Fellwechsels richtet sich nach der Tageslänge |
über das gesamte Jahr braun oder grau-braun (vgl. Abbildung 1, Material 2), kein Fellwechsel |
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Fortpflanzung |
zwei bis drei Würfe mit zwei bis drei Junghasen pro Jahr, in Höhlenbauten in Pulverschneebereichen und Felsspalten |
drei bis vier Würfe mit einem bis fünf Junghasen pro Jahr, in flachen Erdmulden |
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natürliche Feinde |
Fuchs, Greifvögel, Rabenvögel |
Fuchs, Greifvögel, Rabenvögel |
Material 2: Struktur von Hasenhaaren
Die Temperaturregulation erfolgt bei Lebewesen unter anderem über Wärmeabgabe an die Umgebung. Diese wird bei Hasen durch die Beschaffenheit des Fells beeinflusst. Abbildung 1 zeigt die typische Haarstruktur des weißen und braunen Fells schematisch. Die Dämmung durch luftgefülltes, weißes Haar ist dabei besser als die eines mit braunem Farbstoff gefüllten Haares.
Abbildung 1: Haarstrukturen bei weißem und braunem Fell
Material 3: Temperaturverlauf und Schneeaufkommen in San Bernardino
San Bernardino ist ein Ort in der Region Graubünden in der Schweiz. Hier befindet sich ein Verbreitungsgebiet des Alpenschneehasen. In den letzten 30 Jahren wurden Klimadaten zur Jahresmitteltemperatur und dem Auftreten von Frosttagen erfasst (Abbildung 2). San Bernardino ist eine sehr niederschlagsreiche Region. Es kann davon ausgegangen werden, dass es nach Schneefall an den Frosttagen eine geschlossene Schneedecke gibt.
Abbildung 2: Jahresmitteltemperatur und Anzahl an Tagen mit Frost in San Bernardino, Schweiz
Material 4: Untersuchungen zum gemeinsamen Vorkommen beider Hasenarten
In der Region Graubünden wurde untersucht, in welchen Höhenlagen Alpenschneehasen und Feldhasen angetroffen wurden. Alpenschneehasen wurden dabei im Bereich von 
bis 
angetroffen, Feldhasen konnten zwischen 
und 
gesichtet werden. Forschungen lassen vermuten, dass sich die obere Verbreitungsgrenze des Feldhasen zukünftig allmählich nach oben verschieben wird. Weitere Untersuchungen haben gezeigt, dass die beiden Hasenarten nicht vollständig reproduktiv voneinander isoliert sind: Feldhasen und Alpenschneehasen können unter Laborbedingungen fruchtbare Nachkommen hervorbringen.
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monatlich kündbarSchulLV-PLUS-Vorteile im ÜberblickDu hast bereits einen Account?Umweltfaktoren werden ohne Erläuterungen aufgezählt:
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Biotische Faktoren: Fressfeinde, pflanzliche Nahrung
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Abiotische Faktoren: Temperatur, Schneeaufkommen
Die Angepasstheit der Haare wird veranschaulichend dargestellt und durch die Dämmeigenschaft sowie den Tarneffekt verständlich gemacht:
Weißes, luftgefülltes Haar des Alpenschneehasen:
-
Tarnung: Schutz vor Fressfeinden im Schnee
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Aufrechterhaltung der Körpertemperatur: Verhinderung der Unterkühlung durch Minimierung von Wärmeverlusten durch gute Isolierfähigkeit der Haare in alpiner Zone bei Kälte
Grau-braunes, farbstoffgefülltes Haar des Feldhasen:
-
Tarnung: Schutz vor Fressfeinden auf erdbraunen Böden
Die wesentlichen Informationen werden in konzentrierter Form herausgestellt:
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Jahresmitteltemperatur stieg im angegebenen Zeitraum von
Jahren um ca. 
an -
Anzahl an Tagen mit Frost pro Jahr ist im selben Zeitraum um ca.
Tage zurückgegangen
Auf Grundlage der Daten zu Temperaturen und Schneefall werden Schlüsse auf veränderte Angepasstheit des Alpenschneehasen gezogen:
Fellwechsel findet in Abhängigkeit der Tageslänge und nicht in Abhängigkeit der Temperatur statt → Abnahme der mit Schnee bedeckten Tage im Jahr → Wegfall der Tarnung → weißer Hase auf braunem oder grünem Untergrund leichter für Fressfeinde zu entdecken
Das Vorkommen beider Hasenarten wird mithilfe eines Diagramms formuliert:
Es werden Vermutungen über die perspektivische Populationsentwicklung des Alpenschneehasen formuliert, z. B.:
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Hypothese 1: Feldhasen dringen in die Höhenlage des Alpenschneehasen vor und sind dort durch ihre Fellfarbe besser an veränderte Umweltbedingungen angepasst (Schutz vor Fressfeinden); zudem ist ein höherer Fortpflanzungserfolg zu erwarten → Konkurrenznachteile für Alpenschneehasen können zur Verdrängung (Ausweichen in höhere Lagen) führen
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Hypothese 2: Alpenschneehase und Feldhase sind nicht vollständig reproduktiv voneinander isoliert → vermehrte Paarungen wegen des Vorkommens in gleichen Höhenregionen → Ausbildung eines gemeinsamen Genpools → Auflösung der Artgrenze