| Abwärts!
Ein Problem haben sie gemeinsam, die
Meeressäuger: gehen sie auf Nahrungssuche, müssen sie nicht nur in
der horizontalen Richtung nach Beuteorganismen Ausschau halten. Ihre
Beute bewegt sich in den Tiefen der Meere im dreidimensionalen Raum.
Wenn also ein Wal oder eine Robbe auf Jagd gehen, tauchen sie
Hunderte oder sogar weit über Tausend Meter ab.
Schon vor einiger Zeit haben Wissenschaftler
herausgefunden, wie Meeressäuger mit den enormen physiologischen
Anforderungen unter Wasser zurechtkommen. Der Einsatz von am
Delphin- oder Seehundrücken angebrachten Fahrtenschreiber
enthüllte, welche tauchphysiologischen Leistungen Meeressäuger
vollbringen. So reduzieren sie kurz nach dem Abtauchen ihre
Stoffwechseltätigkeit drastisch. Der Herzschlag geht von 100 - 120
Schlägen pro Minute auf einige wenige Schläge zurück. Zuvor haben
Robbe, Wal oder Delphin auch nicht eingeatmet, wie wir Menschen das
vor einem Tauchgang machen müssen, sondern im Gegenteil: sie atmen
aus. Damit fehlen zwei scheinbar wichtige Grundvoraussetzungen für
das Überleben unter Wasser. Wenn der Stoffwechsel reduziert ist,
kann das sauerstoffreiche Blut nur unzureichend die Muskulatur und
inneren Organe versorgen. Wenn sich zudem keine Luft mehr in der
Lunge befindet, wird das Blut auch nicht mehr mit Sauerstoff
angereichert. Was also passiert im Körper einer Robbe? Warum kommt
sie nicht schon nach wenigen Sekunden wieder luftschnappend an die
Meeresoberfläche zurück, sondern bleibt sogar bis zu einer Stunde
unter Wasser?
Das Geheimnis liegt in der evolutiven Anpassung
des Meeressäugerkörpers an das Leben unter Wasser. Robben und Wale
zeichnen sich beispielsweise durch eine extrem hohe
Sauerstoff-Speicherkapazität in den Muskeln aus. Der gesamte für
die Bewegung notwendige Sauerstoff wird im Myoglobin - dem
Muskelpendant zum Hämoglobin des Blutes - gespeichert, und nur
daraus versorgt sich die Muskulatur bei der Fortbewegung unter
Wasser. Sollte dieser Sauerstoff einmal erschöpft sein, muß der
Muskel auf chemischem (anaerobem) Wege Energie erzeugen. Der
Sauerstoff des Blutes ist schließlich allein für die Versorgung
des Gehirns und des Herzens verantwortlich. Alle anderen, primär
nicht lebenswichtigen Organe werden von der Blutzufuhr
abgeschottet. Auf diese Weise ausreichend versorgt, benötigt die
Robbe keine zusätzlichen Sauerstoffvorräte mehr in der Lunge.
Diese wären bei den extremen Tauchtiefen auch eher von Nachteil.
Die luftgefüllte Lunge würde zum Beispiel einen Auftriebskörper
darstellen, dessen Widerstand die Robbe bei jedem Abtauchen
überwinden müßte. Zudem würde das schnelle Auf- und Abtauchen
mit gefüllter Lunge zu der uns bekannten, klassischen
Taucherkrankheit führen. Der durch die hohen Drücke des Wassers im
Blut gelöste Stickstoff der Luft perlt beim Auftauchen und dem
damit verbundenen plötzlichen Druckabfall aus - wie Kohlensäure in
einer gerade geöffneten Mineralwasserflasche. Die ausgeperlten
Stickstoffbläschen führen dann zu Embolien und
Gewebezerstörungen, mit in der Regel tödlichem
Ausgang.
Wissenschaftler der University of California in
Santa Cruz und einige ihrer ausländischen Kollegen haben nun eine
weitere Anpassung der Meeressäuger an das Leben unter Wasser
entdeckt. Die Forscher entwickelten dafür druckfeste
Unterwasserkameras, die sie einigen Wedellrobben, einem Blauwal,
einem See-Elefanten und schließlich auch einem Delphin auf den
Rücken hefteten.
Sollten die Kameras zunächst nur Aufschluss über das Jagd- und
Ernährungsverhalten der Tiere geben, entdeckten die Meeresbiologen
bei der Auswertung des Videomaterials ein erstaunliches Phänomen.
In Abhängigkeit vom Gewicht und der spezifischen Dichte der Tiere
schwammen sie ab unterschiedlichen Tiefen nicht mehr aktiv Richtung
Meeresboden, sondern ließen sich einfach fallen. Sie schalteten
sozusagen in den Leerlauf. Dadurch sparen die Tiere einen
beträchtlichen Anteil an Energie und Muskelsauerstoff, den sie dann
wieder in die Nahrungssuche und eine verlängerte Zeit unter Wasser
stecken können. Die Überraschung lag für die Wissenschaftler
besonders in dem Umstand, daß zwei von der evolutiven Entwicklung
doch sehr unterschiedliche Tiergruppen - Wale und Robben -
gleichermaßen ein solches Verhalten entwickelt haben. Ein weiteres
Beispiel dafür, wie der Lebensraum nicht nur morphologische und
physiologische Entwicklungen prägt, sondern auch ethologische
Anpassungen hervorbringt. |
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Eine Wedellrobbe in der Antarkis. Beim
Auftauchen im Eisloch bringt sie sogar einen Beutefisch mit an
die Oberfläche
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Ein Tümmler mit Unterwasserkamera.
Schon bedingt durch die beschränkte Länge der Videobänder
waren die Tiere immer nur kurze Zeit mit den Geräten
ausgerüstet.
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