idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
idw-Abo
Medienpartner:
Wissenschaftsjahr


Teilen: 
16.11.2018 10:05

Innere Uhr der Spitzbergen-Rentiere tickt trotz Mitternachtssonne und Polarwinter immer

Mag.rer.nat. Georg Mair Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation
Veterinärmedizinische Universität Wien

    Alle Lebewesen verfügen über eine innere Tagesuhr mit einer Zykluslänge, die geringfügig von 24 Stunden abweicht und die mit externen „Zeitgebern“, zumeist dem täglichen Tag- /Nachtwechsel, synchronisiert wird. Ob diese innere Uhr auch in den Polarregionen funktioniert, wo im Winter monatelang Dunkelheit und im Sommer Dauerlicht herrscht, wurde bezweifelt. Ein Forschungsteam der Vetmeduni Vienna untersuchte in einer Studie an freilebenden Rentieren auf Spitzbergen erstmals mit einem hochauflösenden Telemetriesystem nicht nur das Verhalten, sondern auch die Physiologie der Tiere. Sie fanden heraus, dass, entgegen früherer Befunde, die circadiane Rhythmik das ganze Jahr über bestehen bleibt.

    Leben unter extremen Bedingungen

    In den Polarregionen herrschen extreme Lebensbedingungen, besonders für pflanzenfressende Säugetiere und Vögel. Die Erhaltung ihrer hohen inneren Körpertemperatur ist während der langen Winterzeit mit kalten Temperaturen und Stürmen eine energetische Herausforderung. Es gibt aber kaum Nahrung und die wenigen, vom Sommer übriggebliebenen Pflanzenreste, sind unter Schnee und Eis verborgen. Pflanzenfresser sind daher im Winter auf ihre Fettreserven angewiesen. Um diese in ausreichendem Maß anzulegen, müssen die Tiere in der kurzen Zeit, in der Futterpflanzen wachsen, so viel wie möglich fressen. Tägliche Ruhephasen, wie sie die innere Tagesrhythmik diktiert, können sie sich während des kurzen arktischen Sommers nicht leisten. Bei Spitzbergen-Rentieren schienen sie in der Tat auch zu fehlen. Man nahm an, dass die natürliche Selektion bei ihnen die innere Tagesrhythmik stillgelegt hat, um im Dauerlicht des Sommers auch Nahrungsaufnahme „rund um die Uhr“ zu gewährleisten.

    Die innere Uhr tickt regelmäßig weiter

    Gemeinsam mit norwegischen und britischen Kollegen haben Walter Arnold und Thomas Ruf vom Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie (FIWI) der Veterinärmedizinischen Universität Wien freilebende Rentiere auf dem arktischen Archipel Spitzbergen mit einem am FIWI entwickelten Telemetriesystem ausgestattet. Dieses System erfasste nicht nur die gesamte Bewegungsaktivität der Tiere kontinuierlich, wie bisherige Studien, sondern gleichzeitig auch die Fressaktivität, die Körpertemperatur und die Herzschlagrate als Maß für den Energieumsatz der Tiere. Ob diese Messwerte sich tagesrhythmisch verändern, wurde mit einem besonders trennscharfen statistischen Verfahren analysiert, das Thomas Ruf für biologische Anwendungen etabliert hatte.

    Die Ergebnisse waren überraschend: Es war in allen Messreihen eine klare tagesrhythmische Organisation nachweisbar. Die Stärke dieser Rhythmik nahm im Sommer beträchtlich ab, jedoch nicht wegen des Dauerlichtes der Mitternachtssonne, sondern aufgrund der Verfügbarkeit frisch wachsender Pflanzennahrung. Um so viel zu Fressen wie nur möglich ignorieren die Tiere offenbar weitgehend ihre innere Tagesuhr. Auch im Winter, wenn die Rentiere ihre Stoffwechselaktivität auf weniger als die Hälfte des Sommerniveaus absenken – ein Rekordniveau unter wilden Huftieren - war die circadiane Rhythmik abgeschwächt. Während der Polarnacht wich die Zykluslänge zudem leicht von 24 Stunden ab, mit Unterschieden zwischen den untersuchten Individuen und je nach Messparameter. Dieses „Freilaufen“ des inneren Rhythmus aufgrund des Fehlens einer äußeren Lichtrhythmik im Dauerdunkel war der ultimative Beweis, dass die innere Tagesuhr auch bei Spitzbergen-Rentieren das ganze Jahr über nicht aufhört zu ticken.

    Über die Veterinärmedizinische Universität Wien
    Die Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna) ist eine der führenden veterinärmedizinischen, akademischen Bildungs- und Forschungsstätten Europas. Ihr Hauptaugenmerk gilt den Forschungsbereichen Tiergesundheit, Lebensmittelsicherheit, Tierhaltung und Tierschutz sowie den biomedizinischen Grundlagen. Die Vetmeduni Vienna beschäftigt 1.300 MitarbeiterInnen und bildet zurzeit 2.300 Studierende aus. Der Campus in Wien Floridsdorf verfügt über fünf Universitätskliniken und zahlreiche Forschungseinrichtungen. Zwei Forschungsinstitute am Wiener Wilhelminenberg sowie ein Lehr- und Forschungsgut in Niederösterreich gehören ebenfalls zur Vetmeduni Vienna. Die Vetmeduni Vienna spielt in der globalen Top-Liga mit: 2018 belegt sie den exzellenten Platz 6 im weltweiten Shanghai-Hochschulranking im Fach „Veterinary Science“. www.vetmeduni.ac.at

    Aussender:
    Mag.rer.nat. Georg Mair
    Wissenschaftskommunikation / Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation
    Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna)
    T +43 1 25077-1165
    georg.mair@vetmeduni.ac.at


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    O.Univ.-Prof., Dr.rer.nat. Walter Arnold
    Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie (FIWI)
    Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna)
    T +43 1 25077-7100
    walter.arnold@vetmeduni.ac.at


    Originalpublikation:

    Der Artikel “Circadian rhythmicity persists through the Polar night and midnight sun in Svalbard reindeer” von Walter Arnold, Thomas Ruf, Leif Egil Loe, R. Justin Irvine, Erik Ropstad, Vebjørn Veiberg und Steve D. Albon wurde in Scientific Reports veröffentlicht.
    https://www.nature.com/articles/s41598-018-32778-4


    Weitere Informationen:

    https://www.vetmeduni.ac.at/de/infoservice/presseinformationen/presseinformation...


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, jedermann
    Biologie, Ernährung / Gesundheit / Pflege, Geowissenschaften, Tier- / Agrar- / Forstwissenschaften, Umwelt / Ökologie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).

    Cookies optimieren die Bereitstellung unserer Dienste. Durch das Weitersurfen auf idw-online.de erklären Sie sich mit der Verwendung von Cookies einverstanden. Datenschutzerklärung
    Okay