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Thermoregulatorische Tricks ermöglichen konstante Körpertemperatur unter extremen Bedingungen

18.01.2016

Von Seebären lernen

Meeresbiologin Dr. Nicola Erdsack von der Universität Rostock hat das Leben von Robben in ihren Forschungen unter die Lupe genommen. Das sind amphibische Säugetiere, die im Wasser und an Land leben. Im Lauf der Evolution haben Seehunde und Seebären raffinierte Mechanismen zur Thermoregulation entwickelt.


Infrarot-Thermogram eines Seehundes

(Fotos: privat)


Dr. Nicola Erdsack mit Seebär Nick

Zurzeit greifen wir wieder zu Winterjacke, Schal und Handschuhen, denn draußen ist es ohne diese Utensilien nicht lange auszuhalten. Im Sommer hingegen geht es uns darum, so luftig wie möglich gekleidet zu sein, um nicht beständig ins Schwitzen zu kommen.

Zwar verfügen alle Vögel und Säugetiere, also auch der Mensch, über die Fähigkeit zur Thermoregulation, d. h. die Fähigkeit die Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur konstant zu halten. Jedoch unterscheiden sie sich in der Art der Wärmeisolierung.

Während der Mensch diese im Lauf der Evolution immer weiter verloren hat und auf künstliche Isolierung, z. B. in Form von Kleidung zurückgreifen muss, sind Robben mit gut isolierten Körpern ausgestattet, was bei den amphibischen Säugetieren jedoch auch zu Problemen führen kann.

Dr. Nicola Erdsack verdeutlicht, dass die mit einer dicken Speckschicht isolierten Seehunde an Land „thermische Fenster“ öffnen, um überschüssige Wärme abzugeben. Die Tiere werden mit einem speziellen Fell geboren, das sie in den ersten Wochen an Land bei Hitze und Sonnenstrahlung, ohne Zugang zu Wasser oder Schatten, vor Überhitzung schützt.

Dr. Nicola Erdsack ist fasziniert von diesen Fähigkeiten. Schon in ihrer Diplomarbeit beschäftigte sich die damals erste Diplomandin in Hohe Düne mit der Thermoregulation der Seehunde. Während der Promotion führte sie ihre Forschungen bei den Seebären weiter und erhob sehr viele vergleichende Daten.

„Seebären verfügen über ein sehr dichtes Fell, eins der dichtesten Felle im Tierreich“, erklärt Nicola Erdsack. Neugeborene Seebären, die noch nicht ins Wasser können, haben ein ganz besonderes Fell, lockig und drahtig zugleich. Drei Generationen von Seebärbabies hat Nicola Erdsack untersucht.

Auch bei hohen Sommertemperaturen in praller Sonne schützen die bis zu 3 Zentimeter langen gewellten Haare das Jungtier vor Überhitzung, sodass bei gemessenen 80 Grad Celsius auf der Felloberfläche, die Körpertemperatur dennoch konstant bei 37 Grad Celsius bleibt. Sind die Tiere schließlich ausgewachsen, ist das Fell nicht mehr so gestaltet.

Sonne und Hitze machen ihnen dann mehr zu schaffen. Durch das Schlagen ihrer Flossen „fächeln“ sie sich quasi Luft zu. Richtige Abkühlung verschafft den Tieren, die meist küstennah jagen und nur an Land fest schlafen können, jedoch lediglich ein Sprung ins Wasser.

Die Erkenntnisse über die Fellstruktur des Seebärennachwuchses stoßen in der Industrie, insbesondere bei der Herstellung von Kleidung auf großes Interesse. Hier ist man immer wieder auf der Suche nach neuen Materialstrukturen, die zur Erhaltung der Körpertemperatur beitragen können.

In Kürze wird sich Nicola Erdsack anderen Tieren zuwenden. Im Mittelpunkt ihrer Forschungen steht dann die Thermoregulation der Seekühe. Ihr ist es gelungen, ein Stipendium von der Deutschen Forschungsgemeinschaft zu erhalten. Das ermöglicht ihr einen Forschungsaufenthalt in Sarasota in Florida, im Mote Marine Laboratory, einem Forschungsinstitut für Seekühe und andere Meerestiere.

Nicola Erdsack wird Untersuchungen an in Gefangenschaft und in der Wildnis lebenden Seekühen durchführen. Anders als Robben sind die einzigen Vegetarier unter den Meeressäugetieren an das Leben bei hohen Wassertemperaturen angepasst.

Kontakt:
Dr. Nicola Erdsack
E-Mail: n.erdsack@ymail

Ingrid Rieck | Universität Rostock
Weitere Informationen:
http://www.uni-rostock.de

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