Viele Menschen würden es im Winter wohl gerne genauso machen wie die Bären: Die rollen sich einfach im Herbst in ihrer Höhle zusammen und kommen erst im April wieder heraus. Sie schalten ihren Körper auf Sparflamme und schaffen es so, ganze 5 Monate nichts zu essen, nichts zu trinken und sie müssen nicht mal zwischendurch Wasser lassen. Wie die Bären das machen, haben der Norweger Øivind Tøien und seine Kollegen von der Universität von Alaska in Fairbanks untersucht. Drei Jahre lang schauten die Forscher fünf Schwarzbären mit Infrarot Kameras und Sensoren beim Winterschlaf zu.
"Wir haben den Sauerstoffverbrauch der Tiere und ihre Temperatur kontinuierlich gemessen. Dabei stellten wir überraschend fest, dass Schwarzbären ihren Metabolismus während der Winterruhe viel weiter zurückfahren als man ursprünglich gedacht hatte. Sie verbrauchen in dieser Zeit nur ein Viertel der Energie, die sie in den Sommermonaten umsetzen, obwohl sie ihre Körpertemperatur gleichzeitig kaum reduzieren."
Die winterliche Betriebstemperatur der Schwarzbären ist nur etwa fünf bis sechs Grad niedriger als im Sommer. Bisher gingen Physiologen davon aus, dass nur Tiere, die ihre Körpertemperatur fast bis zum Gefrierpunkt absenken, echte Winterschläfer sind. Denn die Stoffwechselprozesse im Körper sind wärmeabhängig und laufen bei geringeren Temperaturen automatisch auf Sparflamme. Offenbar gelingt es Bären jedoch, ihren Metabolismus unabhängig von der Temperatur herunterzufahren. Tøien:
"Normalerweise verlangsamt sich die Stoffwechselrate etwa um die Hälfte, wenn die Körpertemperatur um zehn Grad sinkt. Doch Bären senken ihre Körpertemperatur während des Winterschlafs kaum. Wir wissen nicht, wie sie es dennoch schaffen, ihren Metabolismus auf ein Viertel der ursprünglichen Leistung herunterzufahren. Das werden wir in Zukunft genauer untersuchen."
Der Winterschlaf von Bären dauert bis zu fünf Monate lang. Doch auch danach können die Tiere nicht gleich wieder voll durchstarten. Øivind Tøien und seine Kollegen haben beobachtet, dass der Stoffwechsel der Tiere erst langsam wieder auf Touren kommt. Tøien:
"Es war eine ziemliche Überraschung als wir festgestellt haben, dass der Körper der Bären im Frühjahr immer noch auf Sparflamme arbeitete. Obwohl die Tiere ihre Temperatur schon wieder erhöht hatten, dauerte es noch etwa drei Wochen, bis der Energieverbrauch auf dem normalen Niveau angekommen war. Vielleicht - aber das ist nur eine Vermutung - passen sich die Bären so allmählich an das steigende Nahrungsangebot im Frühjahr an."
Øivind Tøien und seine Kollegen möchten nun herausfinden, welche Stoffwechselprozesse Schwarzbären während des Winterschlafs an- oder abschalten. Irgendwann einmal könnte dieses Wissen in der Medizin eingesetzt werden, so die Hoffnung der Forscher.
"Es gibt eine Reihe von Situationen, in denen der Körper von Patienten unter Sauerstoffmangel leidet. Nach einem Hirnschlag oder wenn ein Blutgefäß verstopft ist beispielsweise. Wenn man den Energieverbrauch in dieser Situation herunterfahren könnte bis der Patient wieder besser mit Sauerstoff versorgt werden kann, ließen sich Schäden an den Organen vermeiden."
"Wir haben den Sauerstoffverbrauch der Tiere und ihre Temperatur kontinuierlich gemessen. Dabei stellten wir überraschend fest, dass Schwarzbären ihren Metabolismus während der Winterruhe viel weiter zurückfahren als man ursprünglich gedacht hatte. Sie verbrauchen in dieser Zeit nur ein Viertel der Energie, die sie in den Sommermonaten umsetzen, obwohl sie ihre Körpertemperatur gleichzeitig kaum reduzieren."
Die winterliche Betriebstemperatur der Schwarzbären ist nur etwa fünf bis sechs Grad niedriger als im Sommer. Bisher gingen Physiologen davon aus, dass nur Tiere, die ihre Körpertemperatur fast bis zum Gefrierpunkt absenken, echte Winterschläfer sind. Denn die Stoffwechselprozesse im Körper sind wärmeabhängig und laufen bei geringeren Temperaturen automatisch auf Sparflamme. Offenbar gelingt es Bären jedoch, ihren Metabolismus unabhängig von der Temperatur herunterzufahren. Tøien:
"Normalerweise verlangsamt sich die Stoffwechselrate etwa um die Hälfte, wenn die Körpertemperatur um zehn Grad sinkt. Doch Bären senken ihre Körpertemperatur während des Winterschlafs kaum. Wir wissen nicht, wie sie es dennoch schaffen, ihren Metabolismus auf ein Viertel der ursprünglichen Leistung herunterzufahren. Das werden wir in Zukunft genauer untersuchen."
Der Winterschlaf von Bären dauert bis zu fünf Monate lang. Doch auch danach können die Tiere nicht gleich wieder voll durchstarten. Øivind Tøien und seine Kollegen haben beobachtet, dass der Stoffwechsel der Tiere erst langsam wieder auf Touren kommt. Tøien:
"Es war eine ziemliche Überraschung als wir festgestellt haben, dass der Körper der Bären im Frühjahr immer noch auf Sparflamme arbeitete. Obwohl die Tiere ihre Temperatur schon wieder erhöht hatten, dauerte es noch etwa drei Wochen, bis der Energieverbrauch auf dem normalen Niveau angekommen war. Vielleicht - aber das ist nur eine Vermutung - passen sich die Bären so allmählich an das steigende Nahrungsangebot im Frühjahr an."
Øivind Tøien und seine Kollegen möchten nun herausfinden, welche Stoffwechselprozesse Schwarzbären während des Winterschlafs an- oder abschalten. Irgendwann einmal könnte dieses Wissen in der Medizin eingesetzt werden, so die Hoffnung der Forscher.
"Es gibt eine Reihe von Situationen, in denen der Körper von Patienten unter Sauerstoffmangel leidet. Nach einem Hirnschlag oder wenn ein Blutgefäß verstopft ist beispielsweise. Wenn man den Energieverbrauch in dieser Situation herunterfahren könnte bis der Patient wieder besser mit Sauerstoff versorgt werden kann, ließen sich Schäden an den Organen vermeiden."