Energie des Lebens: Stoffwechsel, Wärmehaushalt und Ressourcenmanagement der Tiere

Warum braucht eine Maus je Gramm ein Vielfaches der Energie eines Elefanten? Was unterscheidet „Kaltblüter“ und „Warmblüter“ tatsächlich, und wie überstehen Kolibri und Maus Nächte ohne Nahrung? Das Fachbuch führt von der Skalierung des Energieumsatzes über Torpor und Winterschlaf, Blutfarbstoffe und Energiebudgets bis zu Zellenergetik, Biophysik des Wärmehaushalts, Atmung, Methodik und Evolution. Jedes Kapitel hat Lernziele, Rechenbeispiele und Aufgaben mit Lösungen.

Gliederung (16 Kapitel)

Teil	Nr.	Kapitel	Kernfrage
I Grundlagen	1	Energie im Tierkörper: Grundlagen und Skalierung	Wie viel Energie braucht ein Tier, und warum wächst der Bedarf nicht proportional zur Masse?
	2	Wechselwarm und gleichwarm	Was unterscheidet „Kaltblüter“ und „Warmblüter“ tatsächlich?
II Strategien und Systeme	3	Extreme Strategien: Maus, Kolibri, Torpor, Winterschlaf	Wie überbrücken kleine Warmblüter Zeiten ohne ausreichende Nahrung?
	4	Blut und Atempigmente: rot, blau, grün, farblos	Welche Moleküle transportieren Sauerstoff, und was bestimmt die Blutfarbe?
	5	Bioressourcenmanagement: Energiebudgets	Wie verteilen Tiere ihre Energie auf Erhaltung, Aktivität, Wachstum, Fortpflanzung?
III Anwendung	6	Transdisziplinäre Erweiterungen	Was lässt sich für Technik, Medizin, Klima, Bildung übertragen und wo enden Analogien?
	7	Rechnen und Anwenden	Wie werden Umsatz, Q₁₀, Torpor und Reserven berechnet?
	8	Fallbeispiele mit Rechnung	Maus, Kolibri, Mensch, Ektotherme, Eisfisch u. a.
	9	Weitere Felder: Zug, Tauchen, Wasserhaushalt	Wie gelten Vorrat-und-Verbrauch-Rechnungen für Zug, Tauchen, Wasser?
IV Praxis	10	Experimente und Messpraxis	Wie lassen sich Skalierung und Isolation mit Modellen beobachten und auswerten?
V Vertiefung	11	Zellenergetik und Biochemie	Wie entsteht Wärme und Energie in der Zelle?
	12	Biophysik des Wärmehaushalts	Wie lässt sich die Wärmebilanz physikalisch herleiten?
	13	Atmung und Kreislauf	Wie gelangt Sauerstoff von der Luft zum Mitochondrium?
	14	Methoden und Statistik	Wie wird Energieumsatz gemessen und Allometrie ausgewertet?
	15	Evolution und Ökologie des Energiehaushalts	Wie entstand Endothermie, und was folgt für Ökologie und Klima?
	16	Energieaufnahme: Nahrung und Verdauung	Wie wird Nahrungsenergie verfügbar?

Stand und Bezug

Arbeitsfassung: alle Kapitel liegen vor (rund 120 000 Wörter), die mit „Beleg prüfen“ markierten Stellen und die englische Fassung der Kapitel 11–16 sind offen. Das Fachbuch erscheint nach Belegprüfung und Fachdurchsicht; bis dahin Leseproben und Lizenz auf Anfrage: Lizenzen und Fachbücher. Für Lehre und Kurse: Campus.

EN · Energy of Life

A cross-disciplinary textbook (bachelor level) on energy turnover, thermoregulation, respiratory pigments and resource management in animals: metabolic scaling (Kleiber), ectothermy and endothermy, torpor and hibernation, blood pigments from haemoglobin to chlorocruorin, energy budgets, cell energetics, biophysics of heat balance, respiration and circulation, methods and statistics, evolution and ecology, digestion. 16 chapters with learning objectives, worked examples and exercises with solutions. Working draft 0.17; reference check pending. Texts: all rights reserved, available on request after review; tools and data under MIT.