Eulbergs heimische Gefilde, Kolumnen
Eulbergs heimische Gefilde: Wie Tiere den Winter überleben – Pt. 2
Für alle ungefiederten Tiere, stellt der Winter jedoch eine noch härtere Herausforderung dar. Der Boden ist hart gefroren und teilweise von Schnee bedeckt, Essbares ist für viele Tiere kaum noch zu finden. Die Natur hat für die schwierige Zeit eine simple aber auch geniale Strategie entwickelt: Viele Säugetiere verschlafen einfach den lebensfeindlichen Winter in kuscheligen Höhlen. Bereits im Spätsommer fangen die Winterschläfer wie Murmeltier, Igel und Mäuse an, sich ordentliche Fettpolster anzufuttern. Während des Winterschlafs nehmen sie dann keine Nahrung mehr auf und verlangsamen drastisch ihre Atmung, Herzschlag und Stoffwechsel um Energie zu sparen. So fällt auch die Körpertemperatur der Säugetiere immens. Der Igel etwa senkt seine Körpertemperatur während des fünfmonatigen Winterschlafs von 33 Grad auf 1,5 Grad herab, seinen Herzschlag von 300 auf nur noch 18 Schläge pro Minute. Noch größere Langschläfer sind etwa der bekannte Siebenschläfer, der bis zu sieben Monate schläft und das in Gebirgen lebende Murmeltier, das sogar bis zu neun Monate in kuscheligen Gruppen verschläft. Sein Herz schlägt statt hundert Mal nur noch zwei bis drei Mal pro Minute und Atempausen können bis zu einer Stunde betragen. Zwischen den Schlafphasen wachen die Winterschläfer immer mal wieder kurz auf, um ihre Schlafposition zu ändern und Darm und Blase zu entleeren.
Es gibt auch Tiere, die anstatt eines Schlafes eine sogenannte Winterruhe halten. Zu ihnen zählen der Bär, das Eichhörnchen oder der Maulwurf. Diese Tiere haben sich weniger Winterspeck angefressen, beziehungsweise einen Vorrat gesammelt. Im Vergleich zu den Winterschläfern sinken Körperfunktionen und Körpertemperatur nicht ganz so drastisch herab. Sie erwachen öfter aus ihrer Ruhe, um Nahrung zu sich zu nehmen, die sie etwa wie das Eichhörnchen sorgsam versteckt haben. Maulwürfe legen sich gar eine lebende Frischfleischkammer in ihrem Bau an. Sie sammeln Regenwürmer und beißen ihnen einfach den Kopf ab, damit sie nicht abhauen können. Sollte es aber besonders kalt sein oder ein extremer Mangel an Nahrung bestehen, fallen sie in eine tiefere Ruhe, um so Kräfte zu sparen und nicht zu verhungern.
Neben den Tieren, die ruhen und schlafen, gibt es noch eine weitere Gruppe von Tieren, die in eine sogenannte Winterstarre fallen, hier werden als Lebensvorgänge auf Null runtergefahren. Dazu gehören Insekten, Amphibien, Reptilien sowie einige Fische. Da sie „wechselwarme“ Tiere sind, sinkt ihre Körpertemperatur mit der Außentemperatur völlig herab. Frösche vergraben sich im Schlamm oder suchen sich ein geeignetes Erdloch, Fische erstarren im Wasser und Insekten suchen unter Baumrinden Unterschlupf oder überdauern geschützt und inaktiv im Eigelege oder als Larve eingebohrt im Baumholz oder eingegraben im Boden den Winter. Wechselwarme Tiere können ihren Körper nicht selbst erwärmen, nur mit dem Ansteigen der Außentemperatur erwachen sie wieder „zum Leben“. Dauert die Phase der Starre jedoch zu lange an oder erreicht der Winter zu tiefe Temperaturen, sterben sie und erwachen nicht mehr durch die wärmenden Sonnenstrahlen des Frühlings.
Viele Amphibien, Fische und Co überdauern den frostigen Winter am Boden eines Gewässers. Dass dies möglich ist verdanken sie einer besondere physikalische Eigenschaft des Wassers: Wasser hat bei 4 Grad seine höchste Dichte und sinkt deshalb zu Boden, kälteres Wasser dagegen ist leichter, bleibt an der Oberfläche und gefriert zu Eis. Dieser Umstand schützt das relativ wärmere Tiefenwasser vor einer weiteren Abkühlung und bietet so einen erträglichen Überwinterungsraum für die bei uns heimischen Wassertiere.
Manche Frösche und Insekten frieren gar im Winter mit ihrer Umgebung ein, ohne dabei zu grunde zu gehen. Normalerweise ist Frost tödlich, denn friert das Wasser in den Zellen und dem Gewebe der Organismen bilden sich Eiskristalle die die Zellstruktur sprengen. Manche Tiere besitzen jedoch ein Art Frotschutzmittel, dass zum Beispiel aus Glukose besteht. Diese Anti-Frost Moleküle haften sich an das Kristallgitter und ziehen freie Wassermoleküle an, die sich nun nicht mehr an der Kristallstruktur beteiligen können. Diese Prinizp ist uns vom Salzstreuen auf den Straßen bekannt. So überstehen sie auch Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt. Der Zitronenfalter kann gar Temperaturen bis unter 20 Grad überstehen. Zum einen hat er
Glyzerin als körpereigenes Frostschutzmittel. Damit kann die Körperflüssigkeit kaum gefrieren. Der zweite Trick ist, dass der Zitronenfalter zu Beginn des Winters einen Teil seiner Körperflüssigkeit ausscheidet. Er trennt sich von allem Wasser, welches er nicht unbedingt für seine Lebensvorgänge braucht. Wo kein Wasser ist, kann dann auch nichts gefrieren.
Einen skurrilen Trick die klirrenden Winter zu überstehen beherrscht der nordamerikanische Waldfrosch. Sie verkneifen sich das Pinkeln im Winter. Dadurch steigt die Konzentration an Harnstoff in den Körperzellen. Der Harnstoff wirkt als Frostschutzmittel und schützt so die Frösche vor dem Kältetod.
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