Weddellrobben-Mütter opfern die Tauchkapazität, um die Welpen mit Eisen zu versorgen; Der Klimawandel könnte die Anfälligkeit erhöhen

Weddellrobben sind ausgezeichnete Taucher und versorgen ihre Jungen während der Laktation mit so viel Eisen, dass die Mütter ihre eigenen Fähigkeiten zum Tauchen und zur Nahrungssuche unter Wasser dramatisch einschränken.

Dies geht aus einer neuen Veröffentlichung mit dem Titel „Eisenmobilisierung während der Laktation reduziert die Sauerstoffvorräte in einem tauchenden Säugetier“ hervor, die in veröffentlicht wurde Naturkommunikation.

„Die Auslagerung großer Mengen an Eisen behindert die Fähigkeit der weiblichen Weddellrobben, ihr eigenes endogenes Häm aufrechtzuerhalten [hemoglobin and myoglobin] Läden, und postpartale Weibchen haben nach dem Absetzen kürzere Tauchzeiten als Skip-Breeder“, heißt es in dem Papier und beziehen sich auf nicht brütende Robben, die in der Studie als Kontrollgruppe verwendet wurden. „Ein hoher Eisenbedarf während der Laktation wirkt sich letztendlich auf die Tauchkapazität aus als Reproduktionskosten bei Meeressäugern.“

Robben haben viel mehr Eisen als Landsäugetiere, weil die Robben diese Proteine ​​brauchen, um Sauerstoff in ihren Körpern zu transportieren, sagt Michelle Shero, Assistenzwissenschaftlerin an der Biologieabteilung der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) und Hauptautorin der Veröffentlichung. „Das fungiert im Grunde als eine Art interner Tauchtank für diese Tiere, der es ihnen ermöglicht, so lange zu tauchen“, sagt Shero. „Die Weibchen übertragen im Wesentlichen ihre Tauchfähigkeiten auf die Welpen, wenn sie säugen, durch diese Eisenübertragung. Niemand hat sich das zuvor angesehen.“

Basierend auf den in der Studie ermittelten mittleren Eisenkonzentrationen in der Milch überträgt ein Seehundweibchen 309–614 Milligramm Eisen pro Tag auf sein Jungtier. „Dies ist eine außergewöhnliche Übertragungsrate im Vergleich zu Landsäugetieren“, heißt es in dem Papier, das feststellt, dass die Rate 8-15 Mal höher ist als Dosen, die die täglichen Obergrenzen überschreiten und trotz einer relativ ähnlichen Körpergröße zu einer Eisentoxizität für Menschen führen zwischen einem erwachsenen Menschen und einem säugenden Weddellrobbenwelpen.

Weddellrobben sind außergewöhnliche Taucher, die routinemäßig 20 Minuten am Stück tauchen und unter Wasser suchen, wobei der längste aufgezeichnete Tauchgang 96 Minuten dauert. Wenn die Robben jedoch stillen, liefern sie ihren Welpen eine enorme Menge an Eisen, die die Mütter normalerweise verwenden würden, um einen hohen Hämoproteinspiegel im Gewebe aufrechtzuerhalten, um Sauerstoff für diese Tauchgänge zu transportieren, stellt die Studie fest.

Die Tauchdauer der Frauen nach der Geburt nahm ab, und die Tauchgänge im Spätsommer waren laut der Studie im Vergleich zum Rest des Jahres am kürzesten.

Das Papier stellt fest, dass eine verringerte physiologische Tauchkapazität typischerweise nachteilig für die Wiederherstellung von Körpermasse und Lipidspeichern einer Robbe nach dem Absetzen wäre. Bei Weddell Seals können die Auswirkungen reduzierter aerober Tauchkapazitäten jedoch „abgemildert werden, wenn sie eng mit dem saisonalen Produktivitätspuls in der Umgebung der hohen Breiten der Antarktis verbunden sind“, heißt es in dem Papier. „Die Tatsache, dass Frauen nach der Geburt trotz ihrer kürzeren Tauchdauer im Spätsommer an Masse zugenommen haben, deutet darauf hin, dass sie durch die reduzierte Tauchkapazität nach dem Absetzen nicht allzu sehr beeinträchtigt wurden.“

Das Papier warnt jedoch davor, dass „die genaue zeitliche Übereinstimmung des verringerten Tauchpotentials mit dem saisonalen Produktivitätspuls diese Art anfälliger für Veränderungen des Klimaregimes machen kann, die diese Ereignisse entkoppeln würden“.

„Es ist ziemlich auffällig, dass die Weibchen ihre Welpen in dieser Zeit entwöhnen, wenn es viel mehr Produktivität gibt und diese Produktivität in der Wassersäule flacher zu sein scheint“, sagt Co-Autorin Jennifer Burns, Professorin und Vorsitzende der Biologischen Wissenschaften Abteilung an der Texas Tech University. „Die Tauchkapazitäten der weiblichen Robben sind begrenzt, aber sie müssen möglicherweise nicht so hart arbeiten, um noch Beute zu fangen. Auch wenn ihre Welpen eine geringere Tauchkapazität haben als ihre Mütter, kann es bei der Nahrungssuche helfen, wenn sie während einer Phase hoher Produktivität entwöhnt werden Wenn sich jedoch der Zeitpunkt des Produktivitätsschubs ändert, könnten die Robben wahrscheinlich nicht so erfolgreich nach Futter suchen.“

Shero fügt hinzu: „Wenn sich die Umgebung so verändert, dass die Robben anfangen müssen, Fischarten mit niedrigem Eisengehalt zu fangen, wird das auf lange Sicht die Eisenphysiologie der Robben beeinflussen, wie viel sie so lange in ihren Körpern speichern können Tauchgänge und wie viel sie ihren Welpen bieten können.“

Shero, der seit 2011 Weddellrobben in der Antarktis untersucht, sagt, es sei „ein Privileg“, mit dieser ikonischen Art zu arbeiten.

„Ich möchte, dass diese Studie dabei hilft, das Gebiet der Eisenphysiologie zu erschließen und wie sie sich auf die Fähigkeit der Robben auswirkt, zu tauchen und ihre Jungen aufzuziehen“, sagt Shero. „Ich denke, es geht um viel mehr, als nur auf die Anzahl der Fische zu schauen, die die Robben fangen können, wenn wir versuchen, die Tiergesundheit zu beurteilen.“ Sie sagt, dass die Eisendynamik auch für die Bemühungen zum Schutz der Robben berücksichtigt werden sollte. Burns schließt sich diesem Gefühl an und sagt, dass „bestimmte Arten von Beutetieren wichtiger sein können als bisher angenommen, insbesondere zu bestimmten Jahreszeiten wie kurz vor der Geburt und kurz nach dem Absetzen, wenn die Eisenaufnahme sowohl für Mütter als auch für ihre Welpen kritisch sein kann .“