NZZ Folio 07/97 - Thema: Aus Eis und Schnee   Inhaltsverzeichnis

Von Tieren -- Mit der Kälte leben

Von Herbert Cerutti

FALLEN BEI UNS das Thermometer und der erste Schnee, holen wir den dicken Pullover aus dem Schrank und suchen die Nähe des behaglichen Feuers. Für die Tiere allerdings beginnt der saisonale Kampf gegen Hunger und Erfrieren. Nur dank raffinierten Strategien gelingt ein Ausharren bis zum rettenden Frühling. Eine (auch beim heutigen Menschen) beliebte Variante ist die Flucht. Schwalben, Störche und Stare ziehen im Herbst südwärts in wärmere Gefilde. Tiere des Hochgebirges wie Adler und Hirsch verlegen ihr Revier in tiefer gelegene Regionen, wo der Speisezettel nicht ganz so karg, die Kälte weniger grimmig ist.

Wer aber in der Kälte bleibt, versucht mit allen Tricks die meteorologische Prüfung zu meistern. So fressen sich Gemse und Steinbock im üppigen Bergsommer dicke Fettpolster an, die schliesslich einen Fünftel des Körpergewichts ausmachen können. Damit die Reserven bis zum Frühjahr reichen, müssen die Tiere rigoros Energie sparen: Sie bleiben tagelang fast unbeweglich an Ort; manche reduzieren Wärmeverluste mit einem speziellen Winterpelz. Das Winterfell der Gemse ist eine Kombination langer, steifer Haare an der Oberfläche mit einer dichten Wollschicht darunter. Die so im Fell eingefangene Luft isoliert gegen Kälte wie ein Doppelfenster. Bei der Gemse ist der Kälteschutz derart effizient, dass frischgefallener Schnee viele Stunden, ohne zu schmelzen, auf ihrem Rücken liegen bleibt. Tiere haben das Prinzip des Wärmetauschers lange vor der Energietechnik erfunden: Die in die Extremitäten führenden Arterien sind eng von Venen umgeben, die das Blut zum Herzen zurückbringen. Dadurch wird das abgekühlte, zurückfliessende Blut wirkungsvoll vom warmen Herzblut vorgeheizt.

Ein Meister der Anpassung ist das Schneehuhn. Sein Daunengefieder lässt es Temperaturen von minus 40 Grad Celsius unbeschadet überstehen. Sogar Nasenlöcher und Beine sind mit Federn geschützt. Und zum Winterkleid gehören Schneeschuhe: An jeder Zehe wachsen im Herbst zwei Reihen abstehender Hornplättchen, welche den zierlichen Fuss gegen das Einsinken wappnen. Hervorragend isoliert der Schnee selber. Schnee- und Birkhühner graben sich Schneehöhlen und verbringen unter 20 bis 40 Zentimeter schützendem Weiss die Nacht und den grössten Teil des Tages. Herrschen draussen eiskalte minus 30 Grad, ist es in 40 Zentimeter Schneetiefe lediglich noch minus 18 Grad. Die eigene Körperwärme des Huhns bringt die Schneehöhle schliesslich auf behagliche null Grad. Mäuse führen unter der weissen Pracht gar ein munteres Leben. Sie finden während des Winters am Boden weiterhin genügend Nahrung, und die Schneedecke schützt sowohl vor Kälte als auch vor Raubvögeln.

Können grosse Tiere den Winter dank Fettpolster und sparsamer Lebensweise überstehen, bleibt vielen kleinen Tieren nur die Verweigerung. Denn ein kleiner Körper hat ein ungünstiges Verhältnis von Volumen zu wärmeabstrahlender Oberfläche, was bei aktivem Leben in der Kälte rasch zum physiologischen Bankrott führen müsste. Die Kleinen kriechen deshalb in eine gut geschützte Erd- oder Baumhöhle, rollen den Körper zur Kugel und fallen in Winterschlaf. So sinkt beim Murmeltier die Körpertemperatur von 34 Grad bis auf 3 Grad, das Herz schlägt anstatt achtzigmal pro Minute nur mehr drei- bis viermal, geatmet wird lediglich alle paar Minuten. Das Leben auf kleinster Flamme bringt Energieeinsparungen von gegen 95 Prozent.

Zahlreiche Insektenarten, Spinnen, Frösche und Schildkröten lassen ihre Körper im Winter sogar einfrieren und tauen im Frühjahr wieder problemlos zu neuem Leben auf. Als wechselwarme Tiere verfügen sie nicht über eine physiologische Wärmeregulation, die Körpertemperatur passt sich jeweils der Umgebungstemperatur an. Schon die Gelehrten im 18. Jahrhundert fanden eingefrorene Insektenlarven, die nach dem Auftauen wieder normal weiterlebten. In der kanadischen Arktis gibt es Frösche, die im Winter zu glasharten Objekten gefrieren. Auch eine arktische Schmuckschildkröte wird im Winter zu Eis. Bei den eingefrorenen Fröschen stehen Herz und Kreislauf still. Damit die Organe überleben, läuft in den Geweben mit Hilfe eingelagerter Stärkereserven ein schwacher Stoffwechsel weiter.

Bei solchem saisonalen Erstarren gefriert allerdings nur gut die Hälfte der Körperflüssigkeit, jener Teil, der sich zwischen den Körperzellen befindet. Im Zellinnern dagegen würden Eiskristalle tödliche Zerstörung bringen. Wie die Natur es schafft, dass Zellinnere eisfrei zu halten, ist ein physikalisch-chemischer Trick. Denn die gefrorene Zwischenzellflüssigkeit zieht durch die Zellmembrane hindurch Wasser aus dem Zellinnern ab. Dadurch erhöht sich in der Zelle der Gehalt an Salzen und andern gelösten Stoffen, was den Gefrierpunkt heruntersetzt. Manche Bewohner der Polarregionen verwenden zusätzlich Gefrierschutzmittel: Mit bis zu 30 Prozent Glyzerin oder Glykolen im Zellinnern überstehen Insekten sogar Temperaturen von unter minus 55 Grad Celsius.

Im Wasser der Polarmeere sinkt die Temperatur allerdings nur bis etwa minus zwei Grad. Trotzdem musste sich die Natur auch hier etwas gegen das Gefrieren der Lebewesen einfallen lassen. So enthält das Blut der in der Antarktis lebenden Eisfische Glykoproteine. Diese Zucker-Eiweiss-Moleküle lagern sich sofort an erste Eiskristalle und verhindern deren weiteres Wachstum zu zerstörerischen grossen Kristallen. Das Leben in der Kälte bringt den Eisfischen auch Ersparnis: Sie transportieren den Sauerstoff gelöst im Blutplasma, da Flüssigkeiten bei tiefen Temperaturen relativ viel Sauerstoff aufnehmen. Eisfische können deshalb auf das Hämoglobin und damit auf die roten Blutkörperchen verzichten: Kopf und Kiemen erscheinen weiss.

Warmblüter, die in den polaren Gebieten in extremer Kälte ausharren, sind wahre Überlebenskünstler. Der Kaiserpinguin brütet unter den härtesten Bedingungen in der Dunkelheit der südlichen Polarnacht. Auf dem Packeis bis zum 77. Breitengrad (nur 1400 Kilometer vom Südpol entfernt) legt das Weibchen sein Ei im Herbst und kehrt ins offene Meer zurück. Das Männchen aber trotzt in einer gigantischen Stehparty dichtgedrängt mit Tausenden von Kollegen Temperaturen von bis zu minus 60 Grad. Das empfindliche Ei wird, versorgt in eine wärmende Bauchfalte, auf den Füssen balanciert. Damit der Männerklub gemeinsam über die Runden kommt, werden die Tiere, die mit gebeugtem Rücken am Rande der Versammlung dem kalten Winde trotzen, in raschem Turnus abgelöst. Nach zwei Monaten schlüpft die Brut; das Männchen, das all die Zeit ohne Nahrung war und fast die Hälfte seines Herbstgewichtes eingebüsst hat, wird jetzt vom zurückkehrenden Weibchen vom Elterndienst befreit.

Warum machen sich die Kaiserpinguine die Mühe, das Brutgeschäft just zur schlimmsten Jahreszeit auszuführen? Sie gewinnen so für den Nachwuchs wertvolle Zeit, denn schon bald nach dem Schlüpfen profitiert das Junge vom reichen Nahrungsangebot des antarktischen Sommers.

Im Norden sind es die Moschusochsen, die als einzige Huftiere auch dem strengsten Winter nicht weichen. Mit einem doppellagigen Fell aus langen, zottigen Haaren über einer dicken Schicht feinster, isolierender Wolle stehen die Tiere stoisch selbst im schlimmsten Blizzard. Sie bevorzugen sogar windgepeitschte, baumlose Flächen. Denn hier liegt der Schnee weniger hoch, und es lässt sich mit den scharfkantigen Hufen gut nach Flechten und Gräsern scharren. Erschwert jedoch eine dicke Harschkruste das Graben, hebt der Moschusochse sein schweres Haupt und lässt es wie einen Hammer auf den Boden fallen. Und auch der Moschusochse kennt den wärmenden Effekt der Gruppe: Im Schneesturm drängt sich die Herde zum engen Kreis, die Kälber in der warmen Mitte.

Ist nicht das Wetter der Feind, sondern der Wolf oder der Eisbär, gruppieren sich die Moschusochsen zur lebenden Wagenburg. Die gesenkten, hörnerbewehrten Köpfe in Richtung Angreifer, stellen sich die älteren Tiere schützend vor die Kälber. So wirkungsvoll diese Verteidigungsposition gegen natürliche Feinde ist, dem Jäger erlaubt sie ein risikoloses Näherkommen auf Schussdistanz. Frühe Polarforscher haben zur Nahrungsbeschaffung für Mannschaft und Schlittenhunde wahre Blutbäder unter den Moschusochsen angerichtet. Auch die Felljäger nahmen die arktischen Huftiere ins Visier; allein von 1888 bis 1891 verkaufte die kanadische Hudson's Bay Company 5408 Moschusochsenfelle. Um Jungtiere für zoologische Gärten fangen zu können, löschten Tierfänger kurzerhand die gesamte übrige Herde aus. 1917 stellte die kanadische Regierung die Moschusochsen unter Schutz, und die Bestände haben sich mittlerweile wieder einigermassen erholt.


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