Power-Napping vor dem Winterschlaf

Für winterschlafende Tiere wird die Zeit knapp: Sie müssen sich jetzt genügend Fettreserven anfuttern, um die kalte Jahreszeit ohne Nahrungsaufnahme im Ruhezustand überstehen zu können. Für Tiere, die erst in den Herbstmonaten geboren werden, ist der Wettlauf gegen die Zeit besonders hart. Wissenschaftler vom Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie an der Vetmeduni Vienna fanden nun heraus, dass junge, kurz vor dem Winter geborene Gartenschläfer diesen Nachteil mit Powernaps ausgleichen. In Winterschlafphasen altern die Tiere auch weniger rasch.

Beim Winterschlaf handelt es sich nicht um Schlaf im herkömmlichen Sinn. Tiere befinden sich während des Winterschlafes in einer Art Wachzustand, in dem sie ihre Körpertemperatur und Stoffwechselrate kontrolliert absenken. Dieser Zustand wird Torpor genannt und durch regelmäßige Aufwachphasen unterbrochen. Bisher dachte man, dass Winterschläfer diese Torporphasen nutzen, um Energie und Wasser zu sparen.

Wildtierforscher Sylvain Giroud und seine Kollegen vom Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie haben neue Erklärungen gefunden.

Versuchskaninchen Gartenschläfer

Giroud untersuchte Gartenschläfer – sie sind Verwandte der Siebenschläfer –, die relativ spät in der Saison geboren wurden und deshalb ihre Fettzunahme sehr effizient steuern müssen. Einer Gruppe von Gartenschläfern stellten die Forscher jeden Tag genügend Futter zur Verfügung. Für eine zweite Gruppe gab es nur jeden zweiten Tag Nahrung. Für die Messung der Körpertemperatur platzierten die Wissenschaftler Messgeräte in den Nestern. Starke Temperaturabfälle während der Torporphasen konnten so genau überwacht werden.

Es zeigte sich, dass Gartenschläfer, die jeden zweiten Tag einen Fasttag einlegen mussten, viel häufiger in Torporphasen fielen. Trotz Hungertagen wuchsen die Tiere rasch und sammelten genügend Fettreserven an. „Je länger die Tiere in solchen Torporphasen verharrten, desto mehr Energie sparten sie auch“, erklärt Giroud: „Bis vor einigen Jahren dachte man, dass Torpor nur eine Funktion hat, nämlich den Energieaufwand der Tiere verringern. Nun gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass der schlafähnliche Zustand auch andere wichtige Funktionen hat.“ Einerseits begünstigt der Pseudoschlaf das Wachstum der Jungtiere und fördert das Ansammeln von Fettreserven vor dem Winter. Andererseits hat er auch Einfluss auf den Alterungsprozess.

Alterungsprozess

Torpor und Winterschlaf verlangsamen den Alterungsprozess der Tiere und wirken lebensverlängernd. Giroud und sein Team zeigen erstmals, dass Phasen, in denen die Tiere mit erhöhter Körpertemperatur leben, den Alterungsprozess während der Wintermonate beschleunigen. Konkret untersuchten die Forscher die Telomerlängen bei den Tieren. Telomere sind DNA-Stücke an den Enden der Chromosomen, die bei jeder Zellteilung kürzer werden und deshalb als Marker für den Alterungsprozess gelten. Je mehr Zeit die Tiere bei erhöhter Körpertemperatur, also nicht in Torporphasen, verbrachten, desto kürzer waren ihre Telomere.

Das Forschungsprojekt entstand in Kollaboration mit der Universität West-Sidney, Australien, und der Universität Straßburg in Frankreich. Die Ergebnisse sind im Journal Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht.