Wann sollten Amphibien in den Winterschlaf gehen?

Viele Jahre lang war man der Meinung, dass die Antwort auf diese Frage im Winter liegt, wenn die Temperaturen rau und die Bedingungen feucht und kalt sind. Man glaubte auch, dass durch die Inaktivität die körpereigenen Reserven an warmem Blut wieder aufgezehrt würden und das Tier die kältesten Monate überleben könnte. Diese Theorie wurde jedoch bald widerlegt. Studien haben gezeigt, dass Amphibien im Winter tatsächlich gedeihen können, selbst unter den härtesten Bedingungen. Dies ist vor allem ihrer erstaunlichen Fähigkeit zu verdanken, ihre Körpertemperatur zu regulieren, die viel höher ist, als wir es uns in dieser Jahreszeit normalerweise wünschen würden. Jüngste Forschungen legen sogar nahe, dass die beste Zeit für den Winterschlaf bestimmter Amphibien der Sommer sein könnte! Werfen wir einen genaueren Blick auf dieses faszinierende Phänomen und darauf, wie Wissenschaftler immer noch versuchen, herauszufinden, warum dies der Fall ist.

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Eine unerwartete Entdeckung

Alles begann mit der Untersuchung einer Gruppe von Tieren, die durch eine plötzliche Frühjahrsflut in einem Teich gefangen waren. Als sich das Wasser schließlich zurückzog und die Sonne schien, waren die Wissenschaftler erstaunt, viel mehr Tiere zu sehen als erwartet. Unter den Überlebenden befand sich eine Amphibienart, die zuvor kaum in so großer Zahl gesehen worden war. Sie wurde später nach der leuchtend roten Farbe ihrer Hinterbeine als Rotfußfrosch (Rana esculenta) bezeichnet. Diese faszinierende Entdeckung wurde später in einer Studie dokumentiert, die in der Fachzeitschrift Oecologia veröffentlicht wurde.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die Frösche offenbar Winterschlaf hielten, da sie sich trotz der Wärme des Tages nicht bewegen konnten. Das war höchst ungewöhnlich, denn die meisten Tiere werden inaktiv, wenn die Temperatur sinkt, während Amphibien normalerweise auch im Winter aktiv bleiben. Die Oecologia-Studie deutet darauf hin, dass die eisigen Temperaturen eine hormonelle Reaktion ausgelöst haben könnten, die die Amphibien in einen künstlichen Winterschlaf versetzte. Dieser Zustand wird auch als Winterdiapause, Dimorphismus oder reversibler Winterschlaf bezeichnet. In diesem Zustand verlangsamt sich die Stoffwechselrate des Tieres und die Körpertemperatur bleibt konstant, und zwar auf einem bestimmten Niveau, das von der jeweiligen Art abhängt. Dies sind im Grunde die häufigsten Auswirkungen des Winterschlafs eines Tieres. Es gibt jedoch mehr als nur eine Art des Winterschlafs. Manche Tiere fallen in einen Zustand des Torpor, des vorübergehenden Schlafs. In diesem Fall verlangsamt sich der Stoffwechsel und die Körpertemperatur sinkt ab, wodurch das Risiko einer schweren Verletzung oder sogar des Todes durch extreme Kälte steigt. Dies ist ein gefährliches Szenario und die meisten Tiere vermeiden es so gut es geht. Es ist auch erwähnenswert, dass viele Tiere, darunter auch Amphibien, die Fähigkeit haben, in einen Halbschlaf oder Wachsamkeitszustand zu verfallen. In diesem Fall senken sie ihre Körpertemperatur nicht wie im echten Winterschlaf ab, sondern erhöhen sie leicht, was zu einer Art Dämmerschlaf führt, der es ihnen ermöglicht, wachsam zu bleiben und auf ihre Umgebung zu reagieren.

Der sommerliche Winterschlaf

Der Rotfußfrosch ist nicht die einzige Art, die im Sommer in den Winterschlaf geht. Eine Studie über den Europäischen Laubfrosch (Hyla arborea), die im Journal of Ethology veröffentlicht wurde, ergab, dass diese Amphibien im Sommer in einen Torpor-Zustand übergehen können, der es ihnen ermöglicht, weniger Sauerstoff zu verbrauchen und ihre Körpertemperatur zu senken. Dies wiederum verschafft ihnen einen Wettbewerbsvorteil im Kampf um Nahrung und führt zu einer größeren Körpergröße und einem höheren Fortpflanzungserfolg im Vergleich zu ihren wachen und aktiven Artgenossen. In dieser Studie wurde auch festgestellt, dass die Stoffwechselraten der Frösche nicht so niedrig waren wie erwartet, was darauf hindeutet, dass sie tatsächlich in einen Zustand der Halbschlafphase eingetreten sein könnten. Mit anderen Worten: Die Forscher schlugen vor, dass der Sommer für bestimmte Frösche die beste Zeit ist, um in den Winterschlaf zu gehen, solange sie sich in einem Zustand des Halbschlafs befinden. Wie bereits erwähnt, ist dies eine riskante Strategie, da die Tiere eine Überhitzung riskieren, die tödlich sein könnte. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, denn einige Arten haben sich tatsächlich an die Temperaturen angepasst, denen sie ausgesetzt sind. Der Golfküstenfrosch (Rana humilis) zum Beispiel verfügt über ein effizientes Wärmeaustauschsystem, das es ihm ermöglicht, seine Körpertemperatur selbst in den heißesten Sommermonaten in einem angemessenen Bereich zu regulieren. Dies zeigt sich auch bei der Rohrkröte (Bufo marinus), zu deren Verbreitungsgebiet Australien gehört, wo die Sommertemperaturen gefährlich hohe 30 Grad Celsius erreichen können. Dies ist mit ziemlicher Sicherheit der Grund für den Spitznamen ‚Heißblütige Eidechse‘.

Im Allgemeinen scheint die beste Zeit für Amphibien, um in den Winterschlaf zu gehen, der Sommer zu sein, insbesondere auf der Nordhalbkugel. Das liegt vor allem daran, dass die Temperaturen im Winter eher stark und schnell schwanken und bisweilen auf gefährliche Werte fallen können. Dies gilt insbesondere bei extremer Kälte, wie sie in den Polarregionen auftritt. Mit anderen Worten, die beste Zeit für diese Tiere ist der Sommer, wenn die Hitze am größten ist und die Temperaturen konstanter bleiben. So können sie Energie sparen und ihre Körpertemperatur besser regulieren, was ihnen wiederum einen Wettbewerbsvorteil im Kampf um Nahrung und Partner verschafft.

Was ist der Unterschied zwischen Winterschlaf und Torpor?

Wenn ein Tier in den Winterschlaf geht, begibt es sich in gewisser Weise in einen Ruhezustand. Dies wird auch als saisonale oder ontogenetische Ruhephase bezeichnet. Der beste Zeitpunkt dafür wird oft im Winter gesehen, wenn die Temperaturen rau und die Bedingungen feucht und kalt sind. Das liegt vor allem daran, dass die meisten Tiere inaktiv werden, wenn die Temperaturen sinken, während Amphibien normalerweise auch im Winter aktiv bleiben. Dies ist jedoch bei weitem nicht die ganze Wahrheit. Viele Tiere, darunter auch Amphibien, haben die Fähigkeit, sich in einen vorübergehenden Ruhezustand oder Torpor zu versetzen. In diesem Fall senken sie ihre Körpertemperatur nicht wie im echten Winterschlaf, sondern erhöhen sie leicht, was zu einem Zustand schläfriger, aber reaktionsfähiger Erwartung führt. Dies ermöglicht es ihnen, wachsam zu bleiben und auf ihre Umgebung zu reagieren. Der Hauptunterschied zwischen Winterschlaf und Torpor besteht also darin, dass der Winterschlaf oft als adaptive Reaktion auf raue Umweltbedingungen angesehen wird, während der Torpor ein normaler und notwendiger Aspekt der Entwicklung eines Tieres ist. Er tritt typischerweise zu bestimmten Zeitpunkten im Lebenszyklus der Tiere auf, insbesondere während der Embryonal- und Larvenstadien. Es wird auch angenommen, dass einige Tiere, vor allem solche, die in heißen Klimazonen leben, die Wärmeabfuhr durch Überhitzung nutzen, um in einen Zustand der Torporie zu gelangen. Dies führt zu einer sehr niedrigen Stoffwechselrate und Körpertemperatur, die es ihnen ermöglicht, der Hitze zu entkommen und Energie zu sparen. Mit anderen Worten, die beste Zeit für diese Tiere, um in einen Zustand der Erstarrung einzutreten, ist während der heißesten Zeit des Tages. Auch wenn die Temperaturen hoch sind, ist es für die Tiere wahrscheinlich nicht gesund, aktiv zu sein, da sie sich sonst überhitzen und möglicherweise verletzen. Außerdem ist es sehr wahrscheinlich, dass sie ihre Körpertemperatur nicht effektiv regulieren können, was sich als tödlich erweisen könnte. Daher ist es in der Regel besser, sie in dieser Zeit ruhen zu lassen, auch wenn dies bedeutet, dass sie sich in einen Winterschlaf begeben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die allgemeine Regel zwar lautet, dass Tiere im Winter in den Winterschlaf gehen, dies aber bei weitem nicht der Wahrheit entspricht. Viele Tiere können und werden auch im Sommer in einen Ruhezustand oder eine vorübergehende Ruhephase versetzt. Das liegt vor allem daran, dass der Sommer in der Regel die heißeste und trockenste Zeit des Jahres ist, was für diese Tiere ideal ist. Während dieser Zeit können sie ihre Körpertemperatur besser regulieren und verbrauchen weniger Nahrung, was zu einer geringeren Körpergröße führt. Das macht sie gesünder und wettbewerbsfähiger im Kampf um Nahrung und Partner.

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