Savannen-Schimpansen leiden unter Hitze-Stress

Neues aus der Forschung

Meldung vom 16.05.2018

Als der Mensch im Laufe seiner Evolution offenere und heißere Regionen besiedelte, musste er sich an die neuen Umweltbedingungen anpassen und möglicherweise Schutz vor Überhitzung und eine effizientere Nahrungsverwertung entwickeln. Ein internationales Team um Wissenschaftler des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat in zwei Studien die physiologischen Parameter von Savannen- und Regenwald-Schimpansen untersucht und ihren Wasser- und Energiehaushalt sowie ihre Stressbelastung verglichen. Demnach ist der Stress, die Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, für Savannen-Schimpansen eine enorme Belastung.


180523-0025_medium.jpg
 
In der Savanne und Grassavanne lebende Schimpansen haben ihr Verhalten an die schwierigen Lebensbedingungen angepasst: Um sich vor Überhitzung zu schützen, nutzen sie Wasserquellen zum Baden.
Erin G.Wessling, Hjalmar S. Kühl, Roger Mundry, Tobias Deschner und Jill D.Pruetz
The costs of living at the edge: Seasonal stress in wild savanna-dwelling chimpanzees
Journal of Human Evolution
DOI: 10.1016/j.jhevol.2018.03.001


Im Laufe ihrer evolutionären Geschichte passten sich unsere menschlichen Vorfahren körperlich und in ihrem Verhalten an neue Umgebungen an. Durch vermehrtes Schwitzen oder den Verlust der Körperbehaarung konnten sie zum Bespiel ihre Körpertemperatur besser regulieren und so in offeneren, heißeren Landschaften überleben. Auch die Fortbewegung auf zwei Beinen – das Markenzeichen der Homininen – wird von einigen Wissenschaftlern mit der Besiedlung der Savanne in Verbindung gebracht. Eine Studie dokumentiert nun die erheblichen physiologischen Herausforderungen einer in der afrikanischen Savanne lebenden Schimpansengruppe.

Die Forscher haben den Urin von Schimpansen aus Fongoli im Senegal gesammelt und auf eine Reihe von physiologischen Zuständen untersucht. „Das Wetter in Fongoli kann brutal sein – mit einer Durchschnittstemperatur von 37 Grad in der Trockenzeit und etwa sieben Monaten pro Jahr ohne Regen“, sagt Erin Wessling vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und Hauptautorin beider Studien.

Die Forscher haben herausgefunden, dass die Kreatinin- und Cortisol-Werte der Schimpansen gegen Ende der Trockenzeit bei Temperaturen um die 45 Grad und nach Monaten ohne Regen auf eine erhöhte Stressbelastung der Tiere durch Wassermangel und Schwierigkeiten bei der Wärmeregulierung hindeuteten, und dass beides einander möglicherweise noch verstärkt. Kreatinin ist ein Nebenprodukt des muskulären Stoffwechsels, das anzeigt, ob der Körper ausreichend mit Wasser versorgt ist. Cortisol ist ein Hormon, das bei der Stressbewältigung zum Einsatz kommt.

Die Forscher belegten außerdem, dass der C-Peptid-Spiegel der Fongoli-Schimpansen je nach Nahrungsverfügbarkeit im Laufe des Untersuchungszeitraums variiert. C-Peptid wird zusammen mit Insulin von der Bauchspeicheldrüse ausgeschüttet und zeigt an, wie es um die Energieversorgung des Körpers steht. Den Werten zufolge können die Schimpansen ernsthaften Stress aufgrund von Nahrungsmangel vermeiden. „Die größte Herausforderung in Lebensräumen wie Savanne und Savannen-Grasland besteht darin, genug Wasser zu sich zu nehmen und nicht zu überhitzen“, sagt Wessling. „Anpassungen, mit denen ein Organismus seine Körpertemperatur auch unter widrigen Bedingungen konstant halten kann, könnten auch in der Evolutionsgeschichte des Menschen eine wichtige Rolle gespielt haben. Schließlich hat der Mensch während seiner Entwicklung ähnliche Lebensräume durchwandert oder besiedelt. In einem nächsten Schritt wäre es also wichtig zu zeigen, dass die Belastungen auf diese Arten von Lebensräumen, die Baumsavannen, beschränkt sind.“

iv.



Weniger Temperatur-Stress im Regenwald

In einer Folgestudie, die diese Woche veröffentlicht wurde, vergleichen Wessling und Kollegen die Variation der drei Biomarker bei Fongoli-Schimpansen mit den gleichen Biomarkern aus dem Urin von Schimpansen aus dem Taï-Nationalpark, einem Tiefland-Regenwald an der Elfenbeinküste. Taï-Schimpansen sollten es mit Durchschnittstemperaturen um die 26 Grad und fast doppelt so viel Niederschlag im Jahr leichter haben als ihrer Artgenossen in der Savanne. Wessling und Kollegen haben herausgefunden, dass die Cortisol-Werte von Schimpansen aus den Regenwäldern von Taï nicht gleichermaßen variieren wie die von Fongoli-Schimpansen. Dies deutet darauf hin, dass thermoregulatorischer Stress eine einzigartige Belastung für Schimpansen darstellt, die in offenen, heißeren Umgebungen leben.

Den Ergebnissen zufolge ist die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln in der Savanne tatsächlich geringer als im Wald. Die Fongoli-Schimpansen verfügen aber dennoch über einen stabileren Energiehaushalt als die Regenwald-Schimpansen. Die Fongoli-Schimpansen scheinen also bereits Strategien entwickelt zu haben, um einen potentiellen Nahrungsmittelmangel zu bewältigen. So ernähren sie sich neben ihrer Lieblingsspeise, reifen Früchten, vermehrt von Termiten, Blumen und Rinde. „Diese Schimpansen haben also bereits Verhaltensweisen entwickelt, um sich an ihre Umwelt anzupassen“, sagt Wessling.

Kontrolle der Körpertemperatur auch für den Menschen wichtig

Falls unsere Vorfahren ähnliche Anpassungen verwendet haben wie die Fongoli-Schimpansen, könnten auch für den Menschen evolutionäre Anpassungen zur Überwindung thermoregulatorischer Herausforderungen wichtiger gewesen sein als solche, die der besseren Nahrungsverwertung dienten. „Wir haben bei den Fongoli-Schimpansen mehrere außergewöhnliche Verhaltensweisen beobachtet, die wir als Reaktionen auf die Hitze in der Savanne zurückführen, wie zum Bespiel die Nutzung von Höhlen, das Baden in Wasserquellen und die vermehrte nächtliche Aktivität“, sagt Wessling. „Trotz dieser Verhaltensweisen zeigen sie aber immer noch Anzeichen von Wassermangel und thermoregulatorischem Stress. Das deutet darauf hin, dass drastischere Anpassungen, wie etwa anatomische Veränderungen, nötig wären, um solchen Belastungen besser standzuhalten.“

Die Ergebnisse der beiden Studien reichen weit über Theorien zur Ökologie und Evolution der Homininen hinaus und geben auch Einblicke in die möglichen Konsequenzen zukünftiger Klimaszenarien, die das Überleben der Art beeinträchtigen könnten. „Angesichts des fortschreitenden Klimawandels können wir nun besser verstehen, welche Konsequenzen sich für den vom Aussterben bedrohten westlichen Schimpansen in naher Zukunft ergeben könnten: Einerseits erfordert die steigende ökologische Belastung eine flexible Anpassung der Tiere an ihre Umwelt. Andererseits könnten die Regionen am Rande ihres Verbreitungsgebiets für die Tiere unbewohnbar werden, und es wird vermutlich zu Verschiebungen der Verbreitungsgrenzen kommen“, schlussfolgert Co-Autor Hjalmar Kühl vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und vom Forschungszentrum iD




News der letzten 7 Tage

www.biologie-seite.de 16 Meldungen

Meldung vom 21.05.2019

Neue Studie zeigt: Tropische Korallen spiegeln die Ozeanversauerung wider

Das Kalkskelett tropischer Korallen weist bereits Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung auf, die au ...

Meldung vom 21.05.2019

Namenlose Fliegen

Unsere heimischen Fliegen und Mücken zählen mit knapp 10.000 bekannten Arten zu einer der vielfältigsten In ...

Meldung vom 20.05.2019

Bonobo Mütter verhelfen ihren Söhnen zu mehr Nachwuchs

Bei vielen sozialen Tierarten teilen sich Individuen die Aufgaben der Kindererziehung, doch neue Forschungserg ...

Meldung vom 20.05.2019

Auf die Größe kommt es an

Ökologe der Universität Jena und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) ent ...

Meldung vom 20.05.2019

3D-Technologie ermöglicht Blick in die Vergangenheit

Studie identifiziert Fischarten anhand vier Millionen Jahre alter Karpfenzähne ‒ Modell zur Evolution der B ...

Meldung vom 20.05.2019

Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die genetische Vielfalt einer Art

Über das Genom des Alpenmurmeltiers.

Meldung vom 17.05.2019

Ernst Haeckel: Vordenker hochmoderner Disziplinen

Wissenschaftshistoriker der Universität Jena erklären Ernst Haeckels Ökologie-Definition.

Meldung vom 17.05.2019

Echoortung von Fledermäusen - Exzellente Navigation mit wenig Information

LMU-Forscher widerlegen bisherige Annahmen über die Echoortung: Fledermäuse haben deutlich weniger räumlich ...

Meldung vom 17.05.2019

Neues Petersilien-Virus von Braunschweiger Forschern entdeckt space

Neues Petersilien-Virus kommt im Raum Braunschweig und anderen Teilen Deutschlands vor.

Meldung vom 16.05.2019

Bettgenosse gesucht: Wer war der erste Wirt der Bettwanzen

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der kooperativen Leitung des TUD Biologen Prof. Klaus Rein ...

Meldung vom 15.05.2019

Schimpansen graben mit Werkzeugen nach Futter

Forschungsteam filmt im Zoo erstmals, wie die Menschenaffen vorgehen, um an vergrabene Leckereien zu kommen.

Meldung vom 15.05.2019

Übersatte Bakterien machen den Menschen krank

SFB 1182-Forschungsteam schlägt in einer neuen Hypothese vor, dass Entzündungskrankheiten durch ein Nahrungs ...

Meldung vom 15.05.2019

Große Fragen zur Rolle mikroskopischen Lebens für unsere Zukunft

Wie Mikroorganismen die dynamische Entwicklung unserer Erde beeinflussen.

Meldung vom 15.05.2019

Wälder tragen weniger zum Klimaschutz bei als vermutet

Eine Studie mit Beteiligung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL könnte ein Dämp ...

Meldung vom 15.05.2019

Ausgezirpt - Drastischer Biomasseverlust bei Zikaden in Deutschland

In der April- Ausgabe der vom Bundesamt für Naturschutz herausgegebenen Zeitschrift „Natur und Landschaft ...

Meldung vom 14.05.2019

Relaisstation im Gehirn steuert unsere Bewegungen

Die Relaisstation des Gehirns, die Substantia nigra, beherbergt verschiedene Arten von Nervenzellen und ist f ...


03.05.2019
Eine Frage der Zeit
24.04.2019
Kraftwerk ohne DNA

06.03.2019
Bindung mit Folgen
16.01.2019
Plötzlich gealtert

19.12.2018
Baum der Schrecken
07.11.2018
Plastik im Fisch
28.09.2018
Gestresste Pflanzen

13.08.2018
Wie Vögel lernen

15.06.2018
Primaten in Gefahr
24.05.2018
Störche im Aufwind
23.05.2018
Kenne Deinen Fisch!
23.05.2018
Leben ohne Altern
23.05.2018
Lebensraum Käse
23.05.2018
Domino im Urwald
23.05.2018
Trend-Hobby Imker
23.05.2018
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung