Elefanten: Kältespeicher hilft Hitze ertragen

Wissenschafter haben entdeckt, wie asiatische Elefanten so hohe Tagestemperaturen ertragen: Sie senken ihre Körpertemperatur während der kühleren Nachtstunden deutlich ab. Damit bauen sie eine Art thermische Reserve auf, die ihnen erlaubt, tagsüber Wärme zu speichern und dabei Hitzestress zu vermeiden. Diese Erkenntnis berichten Forscher jetzt im Fachmagazin „Journal of Comparative Physiology B“.

Elefanten sind Hitze gewöhnt. Die Temperaturen im natürlichen Lebensraum asiatischer Elefanten (Elephas maximus) liegen im Durchschnitt zwischen 30 und 35 Grad Celsius. Elefanten können weder schwitzen noch hecheln, um sich abzukühlen, und ihr enormes Körpervolumen – relativ zur Oberfläche begrenzt die Möglichkeit, Körperwärme abzugeben. Seit langem vermuten Experten, dass Elefanten einen Mechanismus der Wärmespeicherspeicherung ähnlich dem von Kamelen und anderen Säugetieren in der Wüste besitzen könnten.

Physiologen am Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie (FIWI) der Veterinärmedizinischen Universität Wien haben nun überzeugend gezeigt, dass asiatische Elefanten auf hohe Tagestemperaturen reagieren, indem sie ihre Körpertemperatur während der kühleren Nachtstunden deutlich absenken. Damit bauen sie eine Art thermische Reserve auf, die ihnen erlaubt, tagsüber Wärme zu speichern und dabei Hitzestress zu vermeiden. Dieses Ergebnis ist besonders interessant, weil es vermuten lässt, dass Wärmespeicherung unter Säugetieren möglicherweise sehr viel weiter verbreitet ist als bisher angenommen.

Mini-Messgeräte im Futter

Die sogenannte adaptive Heterothermie erlaubt es den Tieren, tägliche Schwankungen der Körpertemperatur je nach Außentemperatur zu verändern. Überschüssige, tagsüber gespeicherte Körperwärme wird in kühleren Nachtstunden abgegeben. Die Forscher haben untersucht, ob Elefanten tatsächlich Heterothermie zur Thermoregulation einsetzen. Dazu fütterten sie eine Gruppe von Elefanten in Thailand und eine Kontrollgruppe im Münchner Tierpark Hellabrunn mit kleinen Fernmessgeräten, um die Temperaturen im Gastrointestinaltrakt der Tiere zu ermitteln. Dieses am FIWI entwickelte Telemetrie-System ermöglicht eine kontinuierliche Temperaturmessung und Aufzeichnung.

Nachts starke Abkühlung der Körpertemperatur

Die Datenanalyse bestätigte die Erwartungen der Wissenschafter: Die durchschnittliche Körpertemperatur war bei beiden Elefantengruppen ähnlich, aber bei den thailändischen Tieren war die tägliche Schwankung der Körpertemperatur durchschnittlich doppelt so groß wie bei den Elefanten im kühleren Deutschland. Die thailändischen Elefanten erreichten sowohl eine höhere Maximaltemperatur als auch eine niedrigere Minimaltemperatur. Tatsächlich sank die Körpertemperatur der thailändischen Elefanten nachts weit unter den normalen Durchschnitt.

Dadurch können sie den Tag mit einer viel größeren thermischen Reserve beginnen als ihre deutschen Kollegen.

Strategie erstmals bei Nicht-Wüstentieren beobachtet

Für Thomas Ruf, einen Tierphysiologen und Mitautor der Studie, sind die neuen Resultate sehr spannend. „Wir kannten das Phänomen der Heterothermie als thermoregulatorischen Mechanismus

bereits von Wüstensäugetieren wie Kamelen, Antilopen und kleinen Nagetieren, aber es war überraschend, diese Strategie auch bei Säugetieren zu finden, die nicht in der Wüste leben.

Unsere Ergebnisse werfen die faszinierende Möglichkeit auf, dass Heterothermie viel weiter verbreitet sein könnte als bisher angenommen.“ Dieses interessante Thema sollte sicherlich weiter erforscht werden, wofür die im FIWI entwickelten Temperatur-Sensoren natürlich ideal sind. (Journal of Comparative Physiology B, 2011; DOI: 10.1007/s00360-011-0609-8)

(Veterinärmedizinische Universität Wien, 30.09.2011 – NPO)