Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten