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.

 


Eine Wedellrobbe in der Antarkis. Beim Auftauchen im Eisloch bringt sie sogar einen Beutefisch mit an die Oberfläche  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ein Tümmler mit Unterwasserkamera. Schon bedingt durch die beschränkte Länge der Videobänder waren die Tiere immer nur kurze Zeit mit den Geräten ausgerüstet.