Wie es einer Erdhörnchenart gelingt, in den Wintermonaten ohne Futter und Wasser auszukommen

Ein Team von Molekular- und Physiologie-Spezialisten an der Yale University School of Medicine hat einige der Winterschlafgeheimnisse des dreizehnzeiligen Erdhörnchens aufgedeckt und teilweise erklärt, wie es ihm gelingt, während seines langen Winteraufenthalts den Durst zu vermeiden. Ihr Papier ist veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass das dreizehnzeilige Erdhörnchen, das in den nordamerikanischen Ebenen lebt, im Winter jedes Jahr sechs bis acht Monate Winterschlaf hält. Untersuchungen haben außerdem ergeben, dass die Eichhörnchen während ihres gesamten Winterschlafs weder fressen noch trinken, selbst wenn sie sich gelegentlich bewegen. In diesem neuen Versuch versuchte das Forschungsteam herauszufinden, wie dies möglich ist.

Die Forscher knüpften an ihre früheren Arbeiten an, die zeigten, dass die Eichhörnchen während ihres Winterschlafs einen Ionenspiegel in ihrem Blut aufrechterhalten, der nahe an den Werten aktiver Eichhörnchen liegt. Das Team fand heraus, dass sie dies tun, indem sie sowohl Wasser im Körper sparen als auch Ionenreserven in Teile ihres Körpers transportieren, wo sie nicht in den Blutkreislauf aufgenommen werden würden.

Sie fanden auch heraus, dass einige der Hormone des Eichhörnchens als Antidiuretika wirkten und dabei halfen, Wasser zu behalten. Sie stellten fest, dass die Teile des Eichhörnchengehirns, die die Produktion solcher Hormone signalisieren, während der Erstarrungszustände hoch blieben.

Was die Forscher wirklich wissen wollten, war, wie die Eichhörnchen das Durstgefühl ausschalteten. Sie fanden heraus, dass sich die Eichhörnchen weigern würden zu trinken, wenn den Eichhörnchen beim Erwachen aus der Erstarrung oder während einer ihrer kurzen Wachphasen während des Winterschlafs Wasser angeboten würde. Und es sah nicht so aus, als müssten sie gegen den Wunsch danach ankämpfen. Sie versuchten, den Eichhörnchen Salz anzubieten und stellten fest, dass sie bereit waren, es anzunehmen, was darauf hindeutete, dass es im Rahmen des Winterschlafs verwendet wurde.

Als nächstes untersuchten sie die Proteinexpression im Gehirn, die neuronale Aktivität und die Reaktion von Neuronen auf durstauslösende Hormone. Sie fanden heraus, dass solche Neuronen tatsächlich so reagierten, wie sie es in Zeiten tun würden, in denen sich die Eichhörnchen nicht im Winterschlaf befanden. Somit verhinderte ein Gehirnmechanismus, dass die neuronalen Signale die Teile des Gehirns erreichten, die mit dem Durstgefühl reagierten.

Leider konnte das Team den Mechanismus nicht finden, plant aber, weiter zu suchen. Sie schlagen vor, dass ein umfassendes Verständnis dafür, wie ein Säugetier wie ein Eichhörnchen den Winterschlaf überleben kann, wenn seine Körpertemperatur auf nahezu den Gefrierpunkt sinkt, dabei helfen könnte, Menschen auf lange Weltraummissionen zu schicken oder lange Operationen besser zu überleben.

© 2024 Science X Network