Winterschlaf
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Inhalt • Evolution und Artenvielfalt • Morphologie • Ökomorphologie • Reproduktionsbiologie • Populationsbiologie • Ultraschall-Echoorientierung • Nahrungsökologie - Jagdverhalten • Quartierökologie • Verhalten • Winterschlaf – Phänologie • Methoden in der Fledermausforschung • Gefährdung heimischer Fledermäuse • Schutz heimischer Fledermäuse Temperaturregulation – Übersicht • Homoiothermie (Körpertemperatur ist unabhängig von der Umgebungstemperatur) • Gezielte und reversible Absenkung der Körpertemperatur erlaubt es Energie zu sparen • Diese Fähigkeit ist bei den Säugetieren öfter unabhängig voneinander entstanden • geringe Körpergröße ungünstiges OberflächenVolumenverhältnis hoher Energiebedarf zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur Temperaturregulation – Übersicht • Tageslethargie (= Torpor) • Herabsetzen der Körpertemperatur im Sommer • Winterschlaf • von ca. Oktober bis März/April • sehr oft kalte und feuchte Quartiere • Absenken von Körpertemperatur und Stoffwechsel Temperaturabsenkung – Energiehaushalt • Eine Absenkung der Körpertemperatur um 10°C kann eine Energieersparnis von bis zu 50-70% der pro Zeiteinheit verbrauchten Energie bedeuten. • Diese Ersparnis ist auf 2 Effekte zurück zu führen: 1) geringerer Energieverbrauch zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur 2) es verlangsamen sich alle Stoffwechselvorgänge infolge der niedrigen Körpertemperatur Temperaturabsenkung – Reaktionsfähigkeit • Die Temperaturabsenkung führt aber auch zu einer verringerten Reaktionsfähigkeit des zentralen Nervensystems. • Die Sinne sind jedoch aktiviert! • Durch die verzögerte Reaktionsgeschwindigkeit sind Fledermäuse in Torpor und im Winterschlaf sehr anfällig gegenüber Prädatoren. • Aber auch die Reaktion auf intraspezifische Interaktionen (Balz, Verteidigung von Territorien) ist eingeschränkt Kompromiss zwischen Energiesparen und Feindrisiko Temperaturabsenkung – Quartierwahl • Für Weibchen stellt sich während der Trächtigkeit auch noch die Frage, ob eine schnellere Entwicklung des Embryos durch eine höhere Körpertemperatur wichtiger ist als Energie sparen. Dies führt zu einer sehr komplexen Temperaturregulation der Tiere mit entsprechendem Verhalten („Clustering“) und auch einer komplexen Quartierwahl. Bsp.: Feldexperimente mit Bechsteinfledermäusen durch G. Kerth: Unterschiedliche Nistkästen (weiß vs. schwarz) und an unterschiedlichen Stellen (besonnt vs. beschattet) angeboten Vor allem im Herbst wurden wärmere Kästen deutlich bevorzugt. Männchen haben andere Ansprüche als Weibchen. Temperaturabsenkung – Beispiel • Temperaturregulation von Lasiurus cinereus in Kanada, ermittelt durch temperatursensitive Radio-Telemetrie-Sender Leere Kreise = Hauttemperatur Gefüllte Kreise = Umgebungstemperatur Willis & Brigham (2005): J.o.Mammalogy Winterschlaf – Grund Fehlendes Insektenangebot im Winter Mögliche Lösungen: 1. Abwandern in Gebiete mit entsprechendem Angebot 2. Umstellen der Ernährung auf pflanzliche Nahrung 3. Winterschlaf Winterschlaf • • • • nur mehr 18 – 80 Herzschläge / Minute Atempausen bis zu 1,5 Stunden Sauerstoffaufnahme bis zu 140 mal geringer Periphere Gefäße werden nur mehr gering durchblutet • Zeitweise nur mehr vitale Organe durchblutet • Fettverbrauch ca. 4 mg / Tag, bei 2,5 g Fettreserven würde dies 2 Jahre reichen • Aufwachvorgänge brauchen relativ viel Energie lafe h c s r e t Win n de tören s t h c i se n u ä m r e Fled ! Winterschlaf – Gewichtsentwicklung • Gewichtsverlauf von Myotis daubentonii in Kiel Harrje (1999): Nyctalus Winterschlaf – Mortalität • Annahme, dass der Winterschlaf eine sehr kritische Phase im Leben der Fledermäuse ist erhöhte Mortalität • bislang jedoch nicht belegt • Für Zwergfledermäuse (Pipistrellus pipistrellus) wurde im Vergleich mit dem Sommerhalbjahr sogar eine geringere Sterblichkeit während der Überwinterung festgestellt. Winterschlaf – Aufwachvorgänge • Fledermäuse wachen im Winterschlaf regelmäßig auf. • oft alle 20 Tage – aber mit großen Schwankungen • mögliche Ursachen: Trinken, Fressen, Hangplatzwechsel, Quartierwechsel, … Winterschlaf – Aufwachvorgänge • Aufwachvorgänge können in 2 Phasen unterteilt werden: • in eine langsame erste Phase und eine schnellere zweite Phase • Dauer bis zu 30-45 min • 1. Phase: 80% der Wärme stammt aus dem braunen Fettgewebe • 2. Phase: zusätzlich wird Muskelzittern als Wärmequelle eingesetzt Mopsfledermaus Kleine Hufeisennase Foto: W. Forstmeier & M. Jerabek Großer Abendsegler Bechsteinfledermäuse Mopsfledermäuse Fotos: P. Angeli & C. Deschka Phänologie Phänologie • Gewichtsentwicklung männlicher Wasserfledermäuse (Myotis daubentonii) im Jahresverlauf Harrje, Geiger et al. (unpubl. Daten). In Dietz et al. (2007)
