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Sommerruhe Die auch Sommerschlaf Trockenschlaf oder Ästivation ist eine Form der herabgesetzten Aktivität als Anpassung

Sommerruhe

Die Sommerruhe (auch Sommerschlaf, Trockenschlaf oder Ästivation) ist eine Form der herabgesetzten Aktivität als Anpassung an heiße oder trockene Umweltbedingungen, zum Beispiel in einer Hitzeperiode oder einer Trockenzeit unter ariden Klimabedingungen. Ihr ökologischer Nutzen liegt in der Senkung des Energieverbrauchs. Physiologisch handelt es sich bei Säugetieren um eine Form des Torpors, bei dem der Stoffwechsel auf Sparflamme geschaltet wird und die Körpertemperatur auf Umgebungstemperatur sinkt. Wechselwarme Tiere zeigen oft eine Wärme- oder Trockenstarre.

Die Sommerruhe ist eine Form der Dormanz und wird deshalb gelegentlich auch Sommerdormanz genannt. Sie kann entweder direkt durch ungünstige Umweltbedingungen ausgelöst werden (dann Quieszenz genannt) oder, bei regelmäßig im Jahresverlauf eintretenden ungünstigen Bedingungen, durch einen äußeren Zeitgeber wie die Tageslänge ausgelöst werden, dann ist es eine Diapause.

Einige Autoren unterscheiden eine echte Sommerruhe (einen viele Tage andauernden Torpor-Zustand) von kürzeren, oft täglich auftretenden kürzeren Torpor-Episoden von meist nur einigen Stunden Dauer (manchmal Tagesschlaflethargie genannt).

Physiologie Bearbeiten

Physiologisch unterscheidet sich die Sommerruhe nicht von anderen Torpor-Formen. Im Unterschied zum Winterschlaf sind die Umgebungstemperaturen in der Regel höher, wodurch die Körpertemperatur nicht so stark sinkt. Dadurch ist die Energieeinsparung, aufgrund des höheren Ruhestoffwechsels, geringer. Durch die Vermeidung z. T. sehr energieintensiver Funktionen der Thermoregulation und der Regulation der Körperfeuchte ist die Energieeinsparung gegenüber dem aktiven Zustand aber immer noch substantiell. Viele Tierarten mit Trockenschlaf scheiden vorher Substanzen ab, die eine schützende Körperhülle aufbauen, beispielsweise verschließen Gehäuseschnecken ihr Haus mit einem Epiphragma. Ästivierende Froscharten nehmen außerdem vorher große Wassermengen auf, um Wasserverluste im Ruhezustand besser ausgleichen zu können. Besondere Anpassungen sind auch in Bezug auf den Stickstoff-Stoffwechsel erforderlich. Lungenfische und andere ästivierende Arten lagern oft Harnstoff ein, da die Exkretion mit Wasserverlusten verbunden wäre. Bei der Steuerung des Stoffwechsels kann das Enzym AMP-aktivierte Proteinkinase eine Schlüsselrolle spielen.

Das Aufwachen aus dem Torporzustand kann, bei geeigneten Umweltreizen, sehr schnell, binnen Minuten, erfolgen. Der Torporzustand hat nichts mit dem normalen Schlaf zu tun. Es werden, bis auf zelluläre Ebene die meisten Stoffwechselfunktionen entweder abgeschaltet oder zumindest auf ein zur Lebenserhaltung notwendiges Mindestmaß heruntergefahren. Eine Reihe besonderer Anpassungsmechanismen des Winterschlafs, wie etwa die Verbrennung von braunem Körperfett zum Aufwachen, sind bei der Ästivation nie ausgeprägt. Typisch ist eine Anpassung an verminderten Sauerstoffgehalt (Hypoxie), der im Torpor-Zustand weitaus besser ertragen wird.

Auftreten Bearbeiten

Ästivation tritt bei Kleinsäugern (Erdhörnchen, Rennmäuse), Vögeln, Reptilien, Amphibien, Insekten, Schnecken und sogar Fischen (Afrikanischer Lungenfisch) auf.

Sommerruhe von Reptilien Bearbeiten

Während der Sommerruhe vergraben sich manche Reptilienarten im Erdboden. Einige (Schildkröten, Schlangen, Echsen) nutzen manchmal auch verlassene Nagerbauten als Unterschlupf. Manche (Echsen, Schlangen) verbergen sich in schützenden Felsspalten. In dieser Zeit nehmen die Tiere keinerlei Nahrung auf.

Die Sommerruhe stellt für diese Tiere die einzige Möglichkeit dar, die sommerliche Hitzeperiode unversehrt zu überstehen. In ihrem regenarmen Habitat (Macchia, Halbwüste oder Wüste) wären diese wechselwarmen Wirbeltiere im Hochsommer ohne die Sommerruhephase wegen Überhitzungsgefahr und Nahrungs- und Wassermangel nicht überlebensfähig.

Interessant dabei ist, dass sich bei den Tieren trotz sehr hoher Umgebungstemperaturen von über 30 °C bis teilweise über 40 °C Lufttemperatur ihr Stoffwechsel so stark reduziert, dass sie während der gesamten Sommerruhezeit nicht an Gewicht verlieren. Wie das aus physiologischer Sicht möglich ist, ist derzeit noch nicht geklärt.

Vermutlich wird die Einleitung der Sommerruhe hormonell gesteuert. Die auslösenden Faktoren dazu sind ausbleibende Regenfälle, starke Sonneneinstrahlung, ansteigende Umgebungstemperaturen (i. d. R. über 30 °C) und dadurch bedingtes zunehmendes Vertrocknen der Futterpflanzen (betrifft Landschildkröten) bzw. Verschwinden der Futterinsekten (betrifft Echsen) oder anderer, als Nahrung genutzter Lebewesen (betrifft Schlangen).

Die Dauer der Sommerruhe richtet sich nach den Witterungsbedingungen und kann von 2 Wochen bis 2 oder sogar 3 Monate gehen. Vermutlich die sinkenden Außentemperaturen veranlassen das ruhende Tier zur erneuten Aufnahme seiner Aktivitäten. Die exakten physiologischen Vorgänge im Organismus sommerruhender Reptilien wurden bisher noch nicht erforscht.

Beispiele für Reptilienarten, die Sommerruhe halten:

Siehe auch Bearbeiten

Quellen Bearbeiten

  • Matthias Schaefer: Wörterbuch der Ökologie. 5. Auflage. Springer Verlag, 2012, ISBN 978-3-8274-2562-1. Stichworte: Ästivation, Quieszenz, Dormanz, Torpor.
  • Gerhard Heldmaier, Gerhard Neuweiler: Vergleichende Tierphysiologie. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-18950-0. Estivation auf Seite 148.
  • David J. Randall, Roger Eckert, Warren Burggren, Kathleen French: Tierphysiologie. Georg Thieme Verlag, 2002, ISBN 3-13-664004-7. Ästivation auf Seite 818 ff.

Weblinks Bearbeiten

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Fritz Geiser: Aestivation in Mammals and Birds. In: Carlos Arturo Navas, José Eduardo Carvalho (Hrsg.): Aestivation. Molecular and Physiological Aspects. (= Progress in Molecular and Subcellular Biology. 49). Springer Verlag, 2010, S. 95 bis 111. doi:10.1007/978-3-642-02421-4_5
  2. Kenneth B. Storey, Janet M. Storey: Aestivation: signaling and hypometabolism. In: Journal of Experimental Biology. 215, 2012, S. 1425–1433. doi:10.1242/jeb.054403
  3. Ästivation In: spektrum.de
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Veröffentlichungsdatum:
Die Sommerruhe auch Sommerschlaf Trockenschlaf oder Astivation ist eine Form der herabgesetzten Aktivitat als Anpassung an heisse oder trockene Umweltbedingungen zum Beispiel in einer Hitzeperiode oder einer Trockenzeit unter ariden Klimabedingungen Ihr okologischer Nutzen liegt in der Senkung des Energieverbrauchs Physiologisch handelt es sich bei Saugetieren um eine Form des Torpors bei dem der Stoffwechsel auf Sparflamme geschaltet wird und die Korpertemperatur auf Umgebungstemperatur sinkt Wechselwarme Tiere zeigen oft eine Warme oder Trockenstarre Die Sommerruhe ist eine Form der Dormanz und wird deshalb gelegentlich auch Sommerdormanz genannt Sie kann entweder direkt durch ungunstige Umweltbedingungen ausgelost werden dann Quieszenz genannt oder bei regelmassig im Jahresverlauf eintretenden ungunstigen Bedingungen durch einen ausseren Zeitgeber wie die Tageslange ausgelost werden dann ist es eine Diapause Einige Autoren unterscheiden eine echte Sommerruhe einen viele Tage andauernden Torpor Zustand von kurzeren oft taglich auftretenden kurzeren Torpor Episoden von meist nur einigen Stunden Dauer manchmal Tagesschlaflethargie genannt Inhaltsverzeichnis 1 Physiologie 2 Auftreten 2 1 Sommerruhe von Reptilien 3 Siehe auch 4 Quellen 5 Weblinks 6 EinzelnachweisePhysiologie BearbeitenPhysiologisch unterscheidet sich die Sommerruhe nicht von anderen Torpor Formen 1 Im Unterschied zum Winterschlaf sind die Umgebungstemperaturen in der Regel hoher wodurch die Korpertemperatur nicht so stark sinkt Dadurch ist die Energieeinsparung aufgrund des hoheren Ruhestoffwechsels geringer Durch die Vermeidung z T sehr energieintensiver Funktionen der Thermoregulation und der Regulation der Korperfeuchte ist die Energieeinsparung gegenuber dem aktiven Zustand aber immer noch substantiell Viele Tierarten mit Trockenschlaf scheiden vorher Substanzen ab die eine schutzende Korperhulle aufbauen beispielsweise verschliessen Gehauseschnecken ihr Haus mit einem Epiphragma Astivierende Froscharten nehmen ausserdem vorher grosse Wassermengen auf um Wasserverluste im Ruhezustand besser ausgleichen zu konnen Besondere Anpassungen sind auch in Bezug auf den Stickstoff Stoffwechsel erforderlich Lungenfische und andere astivierende Arten lagern oft Harnstoff ein da die Exkretion mit Wasserverlusten verbunden ware Bei der Steuerung des Stoffwechsels kann das Enzym AMP aktivierte Proteinkinase eine Schlusselrolle spielen 2 Das Aufwachen aus dem Torporzustand kann bei geeigneten Umweltreizen sehr schnell binnen Minuten erfolgen Der Torporzustand hat nichts mit dem normalen Schlaf zu tun Es werden bis auf zellulare Ebene die meisten Stoffwechselfunktionen entweder abgeschaltet oder zumindest auf ein zur Lebenserhaltung notwendiges Mindestmass heruntergefahren Eine Reihe besonderer Anpassungsmechanismen des Winterschlafs wie etwa die Verbrennung von braunem Korperfett zum Aufwachen sind bei der Astivation nie ausgepragt Typisch ist eine Anpassung an verminderten Sauerstoffgehalt Hypoxie der im Torpor Zustand weitaus besser ertragen wird Auftreten BearbeitenAstivation tritt bei Kleinsaugern Erdhornchen Rennmause Vogeln Reptilien Amphibien Insekten Schnecken und sogar Fischen Afrikanischer Lungenfisch auf 3 Sommerruhe von Reptilien Bearbeiten Wahrend der Sommerruhe vergraben sich manche Reptilienarten im Erdboden Einige Schildkroten Schlangen Echsen nutzen manchmal auch verlassene Nagerbauten als Unterschlupf Manche Echsen Schlangen verbergen sich in schutzenden Felsspalten In dieser Zeit nehmen die Tiere keinerlei Nahrung auf Die Sommerruhe stellt fur diese Tiere die einzige Moglichkeit dar die sommerliche Hitzeperiode unversehrt zu uberstehen In ihrem regenarmen Habitat Macchia Halbwuste oder Wuste waren diese wechselwarmen Wirbeltiere im Hochsommer ohne die Sommerruhephase wegen Uberhitzungsgefahr und Nahrungs und Wassermangel nicht uberlebensfahig Interessant dabei ist dass sich bei den Tieren trotz sehr hoher Umgebungstemperaturen von uber 30 C bis teilweise uber 40 C Lufttemperatur ihr Stoffwechsel so stark reduziert dass sie wahrend der gesamten Sommerruhezeit nicht an Gewicht verlieren Wie das aus physiologischer Sicht moglich ist ist derzeit noch nicht geklart Vermutlich wird die Einleitung der Sommerruhe hormonell gesteuert Die auslosenden Faktoren dazu sind ausbleibende Regenfalle starke Sonneneinstrahlung ansteigende Umgebungstemperaturen i d R uber 30 C und dadurch bedingtes zunehmendes Vertrocknen der Futterpflanzen betrifft Landschildkroten bzw Verschwinden der Futterinsekten betrifft Echsen oder anderer als Nahrung genutzter Lebewesen betrifft Schlangen Die Dauer der Sommerruhe richtet sich nach den Witterungsbedingungen und kann von 2 Wochen bis 2 oder sogar 3 Monate gehen Vermutlich die sinkenden Aussentemperaturen veranlassen das ruhende Tier zur erneuten Aufnahme seiner Aktivitaten Die exakten physiologischen Vorgange im Organismus sommerruhender Reptilien wurden bisher noch nicht erforscht Beispiele fur Reptilienarten die Sommerruhe halten Agyptische Landschildkrote Testudo kleinmanni Tunesische Landschildkrote Testudo graeca nabeulensis Echsen aus der Familie der Agamen Laudakia spec Siehe auch BearbeitenKryptobioseQuellen BearbeitenMatthias Schaefer Worterbuch der Okologie 5 Auflage Springer Verlag 2012 ISBN 978 3 8274 2562 1 Stichworte Astivation Quieszenz Dormanz Torpor Gerhard Heldmaier Gerhard Neuweiler Vergleichende Tierphysiologie Springer Verlag 2013 ISBN 978 3 642 18950 0 Estivation auf Seite 148 David J Randall Roger Eckert Warren Burggren Kathleen French Tierphysiologie Georg Thieme Verlag 2002 ISBN 3 13 664004 7 Astivation auf Seite 818 ff Weblinks BearbeitenSommerruhe im Kompaktlexikon der Biologie Astivation Lexikon der Biologie www spektrum de Einzelnachweise Bearbeiten Fritz Geiser Aestivation in Mammals and Birds In Carlos Arturo Navas Jose Eduardo Carvalho Hrsg Aestivation Molecular and Physiological Aspects Progress in Molecular and Subcellular Biology 49 Springer Verlag 2010 S 95 bis 111 doi 10 1007 978 3 642 02421 4 5 Kenneth B Storey Janet M Storey Aestivation signaling and hypometabolism In Journal of Experimental Biology 215 2012 S 1425 1433 doi 10 1242 jeb 054403 Astivation In spektrum de Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Sommerruhe amp oldid 227030578