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 2 Wochen


Meldung vom 17.01.2019 13:47

Mieser Fraß: Wie Mesozooplankton auf Blaualgenblüten reagiert

Warnemünder MeeresforscherInnen ist es mithilfe der Analyse von stabilen Stickstoff-Isotopen in Aminosäuren ...

Meldung vom 17.01.2019 13:41

Einblicke in das Wachstum einer tropischen Koralle

Kalkbildung in Korallen: Ein doppelter Blick und dreifache Messungen erlauben neue Einblicke in das Wachstum e ...

Meldung vom 17.01.2019 13:31

Plötzlich gealtert

Coralline Rotalgen gibt es seit 130 Millionen Jahren, also seit der Kreidezeit, dem Zeitalter der Dinosaurier. ...

Meldung vom 17.01.2019 13:19

Mehr Platz für Vögel und Schmetterlinge in der Landwirtschaft

Um den schwindenden Bestand von Vögeln und Schmetterlingen im Schweizer Kulturland wieder zu erhöhen, müsse ...

Meldung vom 17.01.2019 13:14

Ernst Haeckel als Erzieher

Biologiedidaktiker der Uni Jena geben Reprint der Dodel-Schrift „Ernst Haeckel als Erzieher“ mit heraus.

Meldung vom 17.01.2019 13:10

Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken d ...

Meldung vom 17.01.2019 13:04

Menschliche Darmflora durch Nanopartikel in der Nahrung beeinflussbar

Neue Studie der Universitätsmedizin Mainz über die (patho)biologischen Auswirkungen von Nanopartikeln auf da ...

Meldung vom 10.01.2019 19:47

Erster direkter Nachweis eines Wal jagt Wal - Szenarios in früheren Ozeanen

In einer im open-access Journal PLOS ONE publizierten Studie, liefern Manja Voss, Paläontologin am Museum fü ...

Meldung vom 10.01.2019 19:33

Zahnwechsel sorgt bei Elefanten für Jojo-Effekt

Das Gewicht von Zoo-Elefanten schwankt im Laufe ihres erwachsenen Lebens in einem Zyklus von etwa hundert Mona ...

Meldung vom 10.01.2019 19:24

Intensives Licht macht schläfrig

Insekten und Säugetiere besitzen spezielle Sensoren für unterschiedliche Lichtintensitäten. Diese nehmen ge ...

Meldung vom 10.01.2019 19:11

Alpenwanderung mit Folgen: Forscher verifizieren fast 70 Jahre alte genetische Hypothese

An einer Orchideen-Population in Südtirol belegen Forscher der Universitäten Hohenheim, Zürich und Wien die ...

Meldung vom 08.01.2019 17:54

Clevere Tiere upgraden ihr Genom

Puzzlestein in der Evolution der Tintenfische entschlüsselt - Kopffüßer wie Tintenfisch, Oktopus oder Nauti ...

Meldung vom 08.01.2019 17:45

Gekommen, um zu bleiben: Drachenwels aus Ostasien in der bayerischen Donau

Die bayerische Donau ist inzwischen Heimat für viele Fisch- und andere Tierarten, die ursprünglich nie dort ...

Meldung vom 08.01.2019 17:37

Entwicklung eines grösseren Gehirns

Ein Gen, das nur der Mensch besitzt und das in der Großhirnrinde aktiv ist, kann das Gehirn eines Frettchens ...

Meldung vom 07.01.2019 16:31

Bei Blaumeisen beeinflusst das Alter der Weibchen und die Legefolge die Qualität der Eier

Brütende Blaumeisen-Weibchen stimmen die Zusammensetzung ihrer Eier auf die Bedürfnisse der aus ihnen schlü ...

Meldung vom 07.01.2019 16:03

Phytolith- und Wassergehalt von Futterpflanzen beeinflussen Zahnschmelzabrieb von Wirbeltieren

Verschiedene Futterpflanzen reiben den Zahnschmelz von Wirbeltieren unterschiedlich stark ab, was unter andere ...



26.12.2018:
Baum der Schrecken
24.11.2018:
Wenn das Meer blüht
24.11.2018:
Durchsichtige Fliegen
15.11.2018:
Plastik im Fisch
03.10.2018:
Gestresste Pflanzen

13.08.2018:
Wie Vögel lernen
20.07.2018:
Magie im Reagenzglas

18.06.2018:
Primaten in Gefahr
28.05.2018:
Störche im Aufwind
07.05.2018:
Misteln atmen anders

27.03.2018:
Kenne Deinen Fisch!
01.09.2016:
Elefanten im Sinkflug
13.12.2015:
Leben ohne Altern
22.05.2014:
Lebensraum Käse
22.05.2014:
Domino im Urwald
04.04.2014:
Nationalpark Asinara
13.03.2014:
Trend-Hobby Imker
04.09.2013:
Harmloser Terrorvogel
07.02.2013:
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung