Temperaturregulation Übersicht

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1 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

2 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 Oberflächen- Volumenverhältnis hoher Energiebedarf zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur

3 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

4 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

5 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

6 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.

7 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

8 Winterschlaf Grund Fehlendes Insektenangebot im Winter Mögliche Lösungen: 1. Abwandern in Gebiete mit entsprechendem Angebot 2. Umstellen der Ernährung auf pflanzliche Nahrung 3. Winterschlaf

9 Winterschlaf nur mehr 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

10 Winterschlaf Gewichtsentwicklung Gewichtsverlauf von Myotis daubentonii in Kiel Harrje (1999): Nyctalus

11 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.

12 Winterschlaf Aufwachvorgänge Fledermäuse wachen im Winterschlaf regelmäßig auf. oft alle 20 Tage aber mit großen Schwankungen mögliche Ursachen: Trinken, Fressen, Hangplatzwechsel, Quartierwechsel,

13 Winterschlaf Aufwachvorgänge Aufwachvorgänge können in 2 Phasen unterteilt werden: in eine langsame erste Phase und eine schnellere zweite Phase Dauer bis zu min 1. Phase: 80% der Wärme stammt aus dem braunen Fettgewebe 2. Phase: zusätzlich wird Muskelzittern als Wärmequelle eingesetzt

14 Mopsfledermaus Kleine Hufeisennase Foto: W. Forstmeier & M. Jerabek

15 Phänologie

16 Phänologie Gewichtsentwicklung männlicher Wasserfledermäuse (Myotis daubentonii) im Jahresverlauf Harrje, Geiger et al. (unpubl. Daten). In Dietz et al. (2007)