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Umwelt+Natur

Wasser(kühlung) für die Elefanten

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Kühlendes Nass: Elefanten nutzen Wasser nicht nur zum kurzfristigen Abkühlen, sondern auch längerfristig für eine Verdunstungskühlung ihrer Haut. (Thinkstock)
Elefanten haben es schwer: Sie leben meist in sehr warmen Gegenden, können aber nicht schwitzen – sie besitzen nämlich keine Schweißdrüsen. Was also tun, damit der Riesenkörper nicht überhitzt? Solange die Temperatur unter 30 Grad Celsius liegt, kriegen die Dickhäuter ihr Wärmemanagement noch einigermaßen in den Griff: Sie führen Wärme über ihre Ohren ab oder fächeln sich mit selbigen Luft zu. Steigt das Quecksilber aber weiter, wechseln sie zu einer anderen Strategie, haben US-Forscher nun gezeigt: Sie verändern die Beschaffenheit ihrer Haut und erzeugen damit eine passive Wasserkühlung.

Wenn man die Wege beobachtet, die Elefanten in ihren Heimatgebieten regelmäßig frequentieren, fällt sofort eines auf: Die Tiere entfernen sich nie weit von Wasserlöchern und Flüssen. Offensichtlich brauchen sie also das Wasser – nur wozu? Diese Frage haben sich bereits viele Forscher gestellt, schlüssig beantwortet hat sie allerdings noch niemand. Die beliebteste These war jedoch, dass die Dickhäuter das Wasser nutzen, um ihre Körpertemperatur zu regulieren. Denn Elefanten haben ein Problem: Sie können nicht im klassischen Sinn schwitzen, weil ihrer Haut die Schweißdrüsen fehlen.

Staubbäder und Ohren-Fächer

Wird ihnen zu warm, müssen sie daher andere Taktiken nutzen: Sie halten sich beispielsweise so viel es geht im Schatten auf, pudern ihren Körper mit Staub und leiten Blut in ihre großen Ohren, um darüber möglichst viel Wärme abzuführen. Dabei sind die Afrikanischen Elefanten mit ihren fast doppelt so großen Ohren übrigens im Vorteil: Sie können die Blutzufuhr im Ohr langsam und stetig steigern, während die Asiatischen bereits bei geringeren Temperaturen sehr viel Blut in die Ohren pumpen müssen, um ausreichend Wärme abzuführen. Doch diese Maßnahmen versagen, wenn sich die Außentemperatur der Körpertemperatur nähert oder diese sogar übersteigt. In diesen Fällen haben die Ohren nämlich den gegenteiligen Effekt: Statt Wärme abzugeben, heizen sie sich auf und erhöhen damit sogar die Körpertemperatur der Tiere.

Genau hier kommt nun das Wasser ins Spiel, konnten die Wissenschaftler um Robin Dunkin von der University of California in Santa Cruz nun zeigen: Wenn die Temperatur steigt, lassen die Dickhäuter exponentiell mehr Wasser durch ihre Haut verdunsten und erzeugen so einen Kühleffekt. Entdeckt haben die Forscher das, indem sie sieben Afrikanische und sechs Asiatische Elefanten bei Temperaturen zwischen 8 und 33 Grad untersuchten. Dazu ließen sie Luftströme über die Haut der Tiere blasen und analysierten, wie viel Wasser die Luft vorher und nachher enthielt. Zusätzlich berechneten sie noch die Stoffwechselrate und die Menge an Wasser, die die Elefanten beim Atmen verloren. Den gleichen Versuch wiederholte das Team, nachdem es allen Tieren eine 15-minütige kalte Dusche verpasst hatte, so dass die Haut vollständig benetzt war.

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Ab 30 Grad Wasserkühlung

Schon bei 10 bis 12 Grad nutzen die Tiere die Verdunstung von Wasser über die Haut, ergab die Auswertung. Spielentscheidend wird sie jedoch erst ab einer Temperatur von circa 28 bis 30 Grad. Interessanterweise stieg die verdunstete Wassermenge nach der Dusche trotz Abkühleffekt noch einmal deutlich an, beobachtete das Team. Das zeige, dass das von außen zugeführte Wasser tatsächlich eine wesentliche Rolle bei der Regulation der Körpertemperatur spielt, sind die Forscher überzeugt. Dafür spreche auch, dass Afrikanische Elefanten, die im Allgemeinen in trockeneren und heißeren Gebieten leben als Asiatische, eine stärker strukturierte Haut besitzen. Deren Falten können Wasser besser und länger festhalten, so dass sich der Kühleffekt verstärkt. Sie konnten auch messen, dass die Durchlässigkeit der Elefantenhaut für Wasser, ohnehin bereits größer als bei den meisten anderen Tieren, im Lauf des Sommers zunimmt – ein weiterer Hinweis auf eine Schlüsselrolle des Wassers.

Wie sehr die Tiere auf ständige Wasserzufuhr angewiesen zu sein scheinen, zeigt zudem eine Rechnung der Forscher: Pro Quadratmeter Hautoberfläche verdunsten je nach Temperatur zwischen 0,26 und 8,9 Gramm Wasser pro Minute. Selbst im subtropischen Süden Afrikas würde ein Durchschnittselefant also etwa 22 Liter Wasser pro Tag brauchen, um sich abzukühlen. In der trockenen namibischen Savanne würde er sogar etwa das Fünffache an Wasser benötigen, also mindestens 100 Liter pro Tag.

Hilfe beim Elefanten-Management

Diese starke Abhängigkeit vom Wasser könnte sich laut den Forschern nutzen lassen, um die häufigen Konflikte zwischen Elefanten und Menschen in Gebieten zu entschärfen, in denen die Tiere sehr eng mit Menschen zusammenleben. Wo es beispielsweise eine lokale Überpopulation gibt, könne ein anderes Wassermanagement helfen, die Dickhäuter in andere Regionen zu leiten – man müsse lediglich den Zugang zu Wasserlöchern einschränken und in der Zielregion erleichtern.

Quelle:

© wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel
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