Shrews 'Heads (Und Brains) Schrumpfen, Wenn Sich Die Jahreszeiten Ändern

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Im winter passiert etwas mit den schädeln erwachsener roter spitzmaus, was bei wirbeltieren äußerst selten ist.

Bei Kreaturen mit Rückgrat werden die Schädel mit zunehmender Reife des Tieres zunehmend größer, bleiben aber danach meist gleich groß. Mit den Schädeln erwachsener roter Spitzmauspärchen passiert jedoch etwas, was bei Wirbeltieren äußerst selten ist: Die Köpfe der Tiere schrumpfen und dehnen sich synchron mit den jahreszeitlichen Veränderungen aus.

Zum ersten Mal hat ein Forscherteam den gesamten Zyklus dieser dramatischen Veränderungen im Leben dokumentiert Sorex Araneus Spitzmäuse beschreiben ihre Ergebnisse in einer neuen Studie, die heute (23. Oktober) in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht wurde.

Die Forscher nahmen Röntgenbilder auf, die die geschrumpften und wiederhergestellten Zustände der Schädel und des Gehirns der Spitzmäuse festhielten. Dabei wurde festgestellt, dass sich die Köpfe der Tiere bei der Vorbereitung auf den Winter um bis zu 20 Prozent zusammenzogen und im Frühjahr und Sommer wieder zu ihrer vorherigen Größe aufblähten. [Die 6 kleinsten Säugetiere der Welt]

Diese Verschiebung der Schädelgröße - bekannt als Dehnel-Effekt - wurde zuvor in Studien der Schädel von verstorbenen Spitzmäusen dokumentiert. Dies ist jedoch der erste Nachweis, dass diese bemerkenswerte Anpassung an lebende Tiere im Laufe der Zeit verfolgt und mit anderen biologischen Veränderungen verknüpft wurde, berichteten die Autoren der Studie.

Für die neue Untersuchung nahmen die Wissenschaftler 12 wilde Spitzkauzchen mit, die aufgrund einer rötlichen Färbung der Vorderzähne, die durch Eisenablagerungen im Schmelz verursacht wurde, benannt wurden. Dies geht aus einer Studie hervor, die 2006 im Journal of Mammalogy veröffentlicht wurde.

Die Forscher wogen die Spitzmaus und röntgten ihre Köpfe und maßen die Länge der Schädel und der Zahnreihen sowie die Höhe und das Gewicht der Gehirnhälften. Die Wissenschaftler ließen die Tiere frei, nachdem sie winzige Geräte implantiert hatten, die Funksignale senden und empfangen konnten, sodass die Ermittler dieselben Personen wiederholt einfangen und zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemessene Messungen vergleichen konnten.

Röntgenbild einer gemeinen Spitzmaus.

Röntgenbild einer gemeinen Spitzmaus.

Bildnachweis: Javier Lázaro

Im Laufe der Monate zeigten die Räuber - Männer und Frauen - signifikante Veränderungen bei allen aufgezeichneten Schädelmessungen. Von September bis Februar schrumpften die Tiere im Winter um durchschnittlich 15 Prozent, während ihre Körpermasse um 18 Prozent zurückging. Laut einer im Jahr 2000 veröffentlichten Studie in der Fachzeitschrift Nature ist der saisonale Körpermassenverlust bei Spitzmäusen zum Teil auf das Schrumpfen der Organe der Spitzmäuse, insbesondere der Leber und der Nieren, zurückzuführen.

Ab Februar stellten die Wissenschaftler fest, dass sich der Prozess umkehrte. In den nächsten vier Monaten nahmen die damals reduzierten Körpermassen der Tiere um etwa 83 Prozent zu, während ihre Gehirnzellen um etwa 9 Prozent ihrer ursprünglichen Größe zunahmen. Bis zum Hochsommer hatten die Spitzmäuse fast die Masse und die Länge, die sie verloren hatten, wiederhergestellt, schrieben die Forscher in der Studie.

Der Spitzmaus Sorex Araneus übersteht harte winterliche Bedingungen mit seinem Kopf.

Bildnachweis: Karol Zub

Rotzähnchen haben eine Lebensdauer von rund 18 Monaten; Sie paaren sich und sterben im zweiten Sommer ihres Lebens, kurz nachdem sie ihre Masse und Kopfgröße vor dem Winter wiedererlangt hatten, berichteten die Autoren der Studie.

Die biologischen Mechanismen, die diese ungewöhnlichen Veränderungen in den Spitzmausern antreiben, sind noch immer unsicher, aber das Phänomen stellt laut Studie "einen außergewöhnlichen Anpassungsprozess" dar. Ein durchschnittlicher Abfall ihrer Körpermasse von etwa 19 Prozent senkt die Stoffwechselrate der Zerreißer um etwa 18 Prozent, was möglicherweise ihren Nahrungsbedarf verringert und ihre Überlebenschancen im Winter verbessert, wenn Lebensmittel knapp sind, erklärten die Forscher.

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