Kuschelig warm trotz Sparmodus

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Bären können ihre Körpertemperatur während des Winterschlafs unabhängig vom Stoffwechsel regulieren. Das haben US-Forscher herausgefunden, als sie amerikanische Schwarzbären mit Hilfe von Funksendern und Kameras bei ihrer monatelangen Winterruhe beobachteten. Dabei fiel ihnen auf, dass die pelzigen Tiere ihren Stoffwechsel auf 25 Prozent des Normalzustandes der Sommermonate herunterfuhren, ihre Körpertemperatur gleichzeitig aber nur um höchstens fünf bis sechs Grad senkten. Als die Bären nach der Winterpause erwachten, hatten sie zwar wieder die normale Körpertemperatur ereicht, doch ihr Stoffwechsel arbeitete noch bis zu drei Wochen lang nur mit halber Kraft. Daraus schließen die Forscher, dass die Tiere ihre Körpertemperatur vom Stoffwechsel abkoppeln können. Wie sie das schaffen, sei allerdings noch unklar, berichtet das Team um Øivind Tøien von der University of Alaska.

Die Forscher fingen für ihre Studie mehrere amerikanische Schwarzbären ein, die den Menschen in Alaska während des späten Herbstes zu nahe gekommen waren. Die Wissenschaftler wollten herausfinden, wie die Tiere Stoffwechsel, Herzschlag und Körpertemperatur während des Winterschlafs regulieren. Dazu bauten sie für die Bären höhlenartige Kisten aus Holz und statteten diese mit Infrarotkameras, Detektoren und anderen Messgeräten aus. Den Bären selbst implantierten sie Funksender, um Herzschlag, Körpertemperatur und Muskelaktivität messen zu können. Dann brachten sie die Tiere mit den Boxen in den Wald, wo sie ungestört in ihrer natürlichen Umgebung die winterliche Rast halten konnten. Die Forscher überwachten die Winterschläfer Tag und Nacht für die nächsten fünf Monate.

Wie bereits in früheren Studien gezeigt, war die Herzleistung der Bären deutlich gedrosselt, ergab die Auswertung: Während das Herz in den Sommermonaten 55-Mal in der Minute schlägt, waren es im Schlaf nur noch 14 Schläge. „Manchmal lagen sogar bis zu 20 Sekunden zwischen den einzelnen Herzschlägen“, berichtet Tøien. Außerdem stellten die Forscher fest, dass die Bären ihren Stoffwechsel auf 25 Prozent der normalen Leistung herunterfuhren. Dabei senkten sie gleichzeitig die Körpertemperatur um gerade einmal fünf bis sechs Grad. Das ist sehr ungewöhnlich: Normalerweise hängen Stoffwechsel und Körpertemperatur bei Tieren untrennbar zusammen, wobei die Faustregel gilt, dass bei einer Stoffwechselreduktion um 50 Prozent die Temperatur um 10 Grad fällt.

Die Körpertemperatur der Bären war jedoch nicht konstant, sondern schwankte im Rhythmus von zwei bis sieben Tagen zwischen 30 und 36 Grad. Diese Fluktuationen der Körpertemperatur wurden bisher bei keinem anderen winterschlafhaltenden Tier beobachtet, sagen die Forscher. Als die Bären aus dem Winterschlaf erwachten, lag die Körpertemperatur zwar wieder bei ihrem Normalwert von 37 Grad, doch der Stoffwechsel arbeitete noch nicht auf vollen Touren: Nach dem Aufwachen blieb er auf die Hälfte der normalen Leistung beschränkt, und es dauerte zwei bis drei Wochen, bis er wieder das Niveau der Sommermonate erreichte. Die Forscher nehmen daher an, dass bei Bären der Stoffwechsel und die Körpertemperatur erstaunlicherweise nicht miteinander gekoppelt sind .

„Als die Bären im Frühjahr aus dem Winterschlaf erwachten, hatten sie weder Muskel- noch Knochenmasse verloren – wie es bei Menschen zu erwarten wäre, die sich über einen so langen Zeitraum nicht bewegen“, erklärt Brian Barnes, der die Untersuchungen leitete. Daher, so seine Vermutung, wäre es in Zukunft möglich, neue Therapien gegen Osteoporose und Muskelschwund zu entwickeln, wenn die molekularen und genetischen Grundlagen des raffinierten Schutzmechanismus der Bären aufgeklärt werden könnten.

Øivind Tøien (University of Alaska, Fairbanks) et al: Science, doi: 10.1126/science.1199435 dapd/wissenschaft.de – Peggy Freede

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