Veterinärmedizinische Universität Wien Forschungsinformationssystem VetDoc

Grafischer Link zur Startseite der Vetmeduni Vienna

Gewählte Publikation:

Publikationstyp: Dissertation
Dokumenttyp:

Jahr: 2010

AutorInnen: Weissenböck, NM

Titel: Thermoregulation of African (Loxodonta africana) and Asian (Elephas maximus) elephants.

Titelvariante: Thermoregulation Afrikanischer (Loxodonta africana) und Asiatischer (Elephas maximus) Elefanten: Heterothermie als Anpassung an ein Leben in heißen Klimaten

Quelle: Dissertation, Univ. Wien, pp. 73.


Betreut von:

Arnold Walter

Begutachtet von:
Rödel Heiko

Diese Publikation wurde nicht im Namen der Vetmeduni Vienna erstellt und ist deshalb ausschließlich der persönlichen Publikationsliste des/der Autors/Autorin zugeordnet!


Abstract:
Elefanten haben als größte landlebende Säugetiere die kleinste Körperoberfläche im Verhältnis zum Volumen. Dadurch ist der Wärmeaustausch mit der Umgebung so eingeschränkt wie bei keinem anderen Säugetier. In der Kälte kann dies vorteilhaft sein, bei Hitzeexposition jedoch enorme Probleme bereiten. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum Elefanten das Fell verloren und ihre Körperwärme maßgeblich über Veränderungen der Hautdurchblutung regulieren. Während einer Studie zum temperaturregulierenden Verhalten von Afrikanischen Zooelefanten mittels Infrarot-Thermographie konnte ich eine Abnahme der Hauttemperatur, vor allem an den sensiblen Ohren, als Reaktion auf Kälteexposition beobachten. Die effektive Vasokonstriktion der Hautgefäße scheint es dem Elefanten zu ermöglichen in kühlen Kli-maten zu leben, so zum Beispiel in der Subhimalajaregion, wo Asiatische Elefanten bis zur Schneegrenze vordringen, oder in Westafrika, wo nachts Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschen können. Unter gemäßigten klimatischen Bedingungen konnte an den unter-suchten Zooelefanten zahlreich auftretende, unabhängige thermische Fenster an ihrer gesamten Körperoberfläche beobachtet werden. Die Häufigkeit dieser stark vaskularisierten Regionen nahm mit zunehmender Lufttemperatur und Körpergewicht der Tiere zu. Die fein abgestimmte und lokal beschränkbare Veränderung der Hautdurchblutung scheint es dem Tier zu ermöglichen über einen weiten Bereich von Umgebungstemperaturen seine Körperwärme ohne zusätzlichen Energieverbrauch zu regulieren. Ob dies ausreicht auch mit heißen Klimaten zurecht zu kommen, war die zentrale Fragestellung dieser Arbeit. Einige Wüstensäugetiere, so etwa die Kamele, sind in der Lage eine erhöhte Körperkerntemperatur während des Tages zu tolerieren, um dann die überschüssige Wärme während der kühleren Nachtstunden abzugeben. Diese so genannte „adaptive Heterothermie“ reduziert beides, den Wasser- und den Energiebedarf für die evaporative Kühlung. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob diese Anpassung auch bei Elefanten existiert, deren Wärmeabgabe vorrangig durch die enorme Körpergröße eingeschränkt wird. Aufgrund der Schwierigkeiten physiologische Parameter bei Elefanten kontinuierlich über längere Zeiträume zu erfassen, habe ich zuerst an der Entwicklung einer präzisen und zuverlässigen Methode zur Messung der Körpertemperatur bei Großsäugetieren gearbeitet. Das entwickelte telemetrische Verfahren konnte erfolgreich an Afrikanischen (Loxodonta africana) und Asiatischen (Elephas maximus) Zooelefanten angewandt werden. Zur Beantwortung der Kernhypothese dieser Dissertation, habe ich schlussendlich die Körpertemperatur von elf adulten Asiatischen Elefanten in ihrem natürlichen Lebensraum in Thailand über längere Zeiträume erfasst. Dabei zeigte sich, dass Asiatische Elefanten, die einem feuchten und warmen Klima ausgesetzt sind, tatsächlich eine ausgeprägte Hete-rothermie zeigen, selbst wenn sie mit ausreichend Wasser und Futter versorgt werden. Die gemessene Körpertemperatur erreichte ihr tägliches Maximum kurz vor Sonnenuntergang und zeigte eine tägliche Schwankung, die etwa 2.6 mal so groß war als vom generellen allometrischen Zusammenhang zwischen Körpergröße und der täglichen Variationsbreite bei Säugetieren zu erwarten war. Ich berechnete, dass Elefanten 26.5 MJ Wärme in ihren mas-sigen Körpern speichern können, was in etwa 10% ihres täglichen Energieverbrauches entspricht. Diese überschüssige Wäre wurde nachts durch eine Erhöhung der thermischen Konduktanz wieder abgegeben. Die Wärmeabgabe nahm während der ersten Nachtstunden umso mehr zu, je höher die maximale Lufttemperatur war. Zusammenfassend lässt sich sa-gen, dass Heterothermie in Elefanten eine adaptive und reguläre Reaktion auf hohe Lufttemperatur ist. Heterothermie ist also keine spezielle Wüstenanpassung, sondern scheint eine grundsätzliche thermophysiologische Reaktion bei Säugetieren zu sein, die an ihre physiologischen Leistungsgrenzen stoßen.

Schlagworte:
Allometrische Zusammenhänge / Elefanten / Elephas maximus / große Körpergröße / Heterothermie / Hitzeanpassungen / Körperkerntemperatur / Loxodonta africana / Megaherbivoren / physiologische Limits / Thermographie / Thermoregulation


© Veterinärmedizinische Universität Wien Hilfe und DownloadsErklärung zur Barrierefreiheit