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Um in der Arktis leben und überleben zu können, haben Tierarten massive Anpassungen durchlaufen. Dichteres Fell oder Federkleid, dickere Speckschicht oder eine Anpassung der Körpergrösse sind nur die augenscheinlichsten Energiesparmassnahmen bei Tieren. Viele weitere Anpassungen sind betreffen auch das Verhalten und die Physiologie. Ein extremes Beispiel bilden die Schneehühner auf Svalbard, wie Forscher jetzt herausgefunden haben. Dieser ganzjährige Bewohner fährt im Winter sein Immunsystem herunter und kann so massiv Energie sparen, um die kalten Monate zu überstehen.
Die Wissenschaftler der Universitäten Lund (Schweden) und Tromsø (Norwegen) kamen zu diesem Ergebnis, als sie untersuchten, wie die Tiere die bis zu fünf Monate lange Winterzeit auf Svalbard überstehen. «Wir entdeckten, dass die Vögel ihren Energieaufwand, um das Immunsystem am Laufen zu halten, stark reduzieren und die Energie in Körperwärme und für die Nahrungssuche verwendet wird. Wenn das Sonnenlicht zurückkommt, steigt auch das Immunsystem wieder an», erklärt Andreas Nord von der Universität Lund, Hauptautor der Studie. Die Wissenschaftler konnten in ihrer Arbeit zeigen, dass kranke Schneehühner im Winter länger krank waren und weniger Energie in die Bekämpfung einer Infektion investiert wurde, als bei Erkrankungen im späten Frühjahr. Die Studie wurde nun in der Fachzeitschrift Journal of Experimental Biology veröffentlicht.
Im Winter weniger in das Immunsystem zu investieren macht für Bewohner der hocharktischen Regionen durchaus Sinn, meint Andreas Nord weiter. «Ein schwächeres Immunsystem ist wahrscheinlich Teil einer Reihe von Anpassungen arktischer Tiere, um Energie zu sparen. Das Risiko, von verschiedenen Erregern im Winter so hoch im Norden befallen zu werden, ist kleiner als im Sommer, wenn es wieder wärmer wird.» Denn das Immunsystem ist ein sehr energieaufwändiges und kostspieliges Abwehrsystem. Wenn der Körper infiziert wird, wird die Energieversorgung auf eine Immunantwort umgeleitet und man fühlt sich automatisch schwächer und kraftloser. Während es im Winter zum einen zu kalt für einen Grossteil der Krankheitserreger ist, können die Schneehühner, die das ganze Jahr auf Svalbard leben, ihr Immunsystem auf Eis legen. Dies habe sich wahrscheinlich so entwickelt im Laufe der Evolution. Im Winter müssen sich die Tiere ihre Energie vor allem für Warmhalten und Nahrungssuche aufwenden, nicht auf Krankheitsbekämpfung. Erst im Frühjahr, wenn das Risiko einer Infektion mit den Temperaturen wieder steigt und gleichzeitig weitere energieaufwändige Verhalten wie Paarung, Fortpflanzung und Mauser anstehen, muss wieder mehr Energie in das Immunsystem investiert werden.
Die Forscher konnten zwar zeigen, dass die Tiere ihre Energie im Winter anderweitig nutzen, aber es fehlt noch das Wie. Weiter warnen die Forscher, dass diese Anpassung bei den gegenwärtigen Veränderungen in der Arktis den Schneehühnern von Svalbard Probleme bereiten wird. «Wenn sich das Klima verändert und neue Zugvögel früher in die Arktis kommen und später wieder gehen, könnte dies negative Konsequenzen für die hier sesshaften Schneehühner bedeuten. Ausserdem kommen immer mehr Touristen an Orte, an denen sie vorher nicht waren und die Tiere ungestört waren. Solche Szenarien bilden den Nährboden für das Einschleppen von neuen Krankheitserregern und ist eine Bedrohung für alle Tierarten, die sich in der Arktis entwickelt haben und wo keine starke Immunantwort im Winter bisher notwendig war», meint Nord. Wie schnell sich so etwas etabliert, erleben die Menschen weltweit mit der aktuellen Corona-Krise.
Die Svalbard-Schneehühner sind eine Unterart des Alpenschneehuhns. Diese Art kommt in weiten Teilen der nordeuropäischen Tundra, den Pyrenäen und in den Alpen vor. Sie sind Bodenbrüter und müssen sich mit einem Tarngefieder vor potentiellen Fressfeinden schützen. Die Hähne sind länger im weissen Winterkleid, um von den Nestern abzulenken. Auf Svalbard sind die Fressfeinde Polarfüchse, Eismöwen und Raubmöwen. Anders als auf dem Festland sind jedoch die Tiere keinen Populationszyklen unterworfen und bildeten auch langfristig stabile Populationen. Mit den Veränderungen, die mittlerweile auch Svalbard erreicht haben, könnte sich dies jedoch ändern. Genaue Zahlen zu ihrer Population existieren nicht, aber Überwachungsprogramme zeigen, dass die Dichte an Tieren im Archipel nicht sehr hoch ist. Dadurch können Nahrungskonkurrenz, Störungen durch Menschen, extreme Wetterbedingungen und neue Krankheitserreger die Population sehr schnell dezimieren.
Quelle: Universität Lund / Nord et al. (2020) J Exp Biol 223 (8)
Link zur Originalarbeit: https://jeb.biologists.org/content/223/8/jeb219287