Durch den Winter im Energiesparmodus (Medienservice, November 2009)

Wenn draussen die Welt in Kälte erstarrt und der Eiswind durch die Gassen pfeift, wickeln wir uns zuhause in eine warme Decke. Die meisten einheimischen Wildtiere wie Fuchs, Wolf und Wildschwein verbringen den Winter dagegen im Wald – und trotzen Schnee und eisiger Kälte. Da würden wir anstatt mit dem Wildschwein dann doch lieber mit dem Murmeltier tau-schen, das den ganzen Winter in seiner Höhle verschlafen darf. Oder?
Ganz so kuschelig hat es das Murmeltier nicht, denn es schläft gar nicht wirklich. Beim Winterschlaf handelt es sich vielmehr um einen Stand-by-Zustand, bei dem die Tiere ihren Stoffwechsel extrem reduzieren – und der nur wenig mit erholsamem Schlaf zu tun hat. "Winterschläfer sind dem Tod näher als dem Leben", erklärt Professor Walter Arnold, Leiter des Forschungsinstituts für Wildtierkunde und Ökologie der Universität Wien. Und das aus gutem Grund.

Leben auf Sparflamme
Ob Fettpolster, Winterfell, Nahrungsvorräte oder Vogelzug – Tiere sind einfallsreich, wenn es darum geht, die kalte Jahreszeit mit ihrer Nahrungsknappheit zu überbrücken. Auf jeden Fall muss Energie gespart werden, und darin sind die Winterschläfer Meister. Typischerweise handelt es sich um kleine Säugetiere wie Igel, Fledermaus, Hamster oder Maus. Weil sie im Verhältnis zum Körpervolumen eine grosse Körperoberfläche besitzen, bräuchten sie viel mehr Energie als grosse Tiere, um ihren Körper warm zu halten. Dank dem Winterschlaf können sie den Energieverbrauch jedoch reduzieren – je nach Tierart auf bis einen Hundertstel. Dabei nehmen sie aber in Kauf, dass die Körpertemperatur bis knapp oberhalb der Umgebungstemperatur absinkt, ihre Muskeln erstarren und überlebenswichtige Körperfunktionen wie Herzschlag und Atmung praktisch zum erliegen kommen. Fledermausherzen schlagen dann noch 20 bis 80 Mal pro Minute – statt den normalen 240 bis 450 Mal – und zwischen zwei Atemzügen können bis zu 90 Minuten vergehen. Beim Igel sinkt die Körpertemperatur auf maximal 8 Grad Celsius, bei anderen Arten sogar noch tiefer – die Haselmaus schafft minus 1°C. Murmeltieren können ausserdem bestimmte Organe wie Niere und Leber um mehr als ein Drittel ihrer Grösse schrumpfen. Der Hamster verharrt nur rund zwei Monate in diesem Zustand, während es der Siebenschläfer, wie sein Name schon verrät, auf bis zu sieben Monate bringt. "Allgemein hängt die Dauer des Winterschlafs von der Tierart und vom Klima ab", so Peter Vogel, Dozent am Departement für Ökologie und Evolution an der Universität Lausanne.

Aufwachen um zu schlafen
Lange rätselten die Wissenschaftler, was den Impuls für den Winterschlaf gibt. Heute gilt als sicher, dass die kürzer werdenden Tage und die innere Jahresuhr der Tiere die entscheidende Rolle spielen. Das gleiche gilt im Frühling, wenn die Winterschläfer erkennen, dass es Zeit ist zum Erwachen. "Vermutlich haben sie eine innere Stoppuhr, die ihnen vorgibt, dass genügend Zeit vergangen ist", so Peter Vogel. Erstaunlich ist, dass die meisten Winterschläfer bereits während des gesamten Winters alle paar Tage für einige Stunden aufwachen. Sie fressen oder geben Kot ab – hauptsächlich geht es ihnen jedoch darum, den Stoffwechsel vorübergehend wieder anzukurbeln. "Die Tiere müssen ja auch von Zeit zu Zeit schlafen", so Vogel. Im normalen Schlaf erfolgen nämlich zahlreiche Regenerationsprozesse, bei denen giftige Stoffwechselprodukte abgebaut und Krankheitserreger bekämpft werden. All dies ist überlebenswichtig, im Winterschlaf jedoch nicht möglich.

Vorbilder für die Medizin
Die physiologischen Vorgänge im Winterschlaf sind komplex und tiefgreifend. Vermutlich ist es eine uralte Reaktion auf bedrohliche Energieknappheit, die allen Säugetieren eigen ist, theoretisch auch uns Menschen. "Wir hoffen deshalb, aus dem Winterschlaf Rückschlüsse für die Medizin ziehen zu können", erklärt Walter Arnold. Zum Beispiel bauen sich die Ver-netzungen der Nervenzellen während des Winterschlafs teilweise ab, so dass die Tiere die gleiche Gehirndegeneration zeigen wie Alzheimer-Patienten. Arnold: "Im Gegensatz zum Menschen können sie die Schäden aber während der kurzen Wachphasen innert Stunden wieder reparieren." Wie sie das anstellen, ist bisher ungeklärt. Auch für die Erforschung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen dienen Winterschläfer als Vorbild. Ihre Herzen schlagen selbst dann noch, wenn sie auf unter 15 °C abgekühlt sind. Beim Menschen wäre es bei dieser Unterkühlung schon längst zu einem Kammerflimmern und damit zum Kreislaufstillstand gekommen.

Schlaf, der müde macht
Pünktlich zum nächsten Frühling erwachen Igel, Fledermaus und Co. aus dem Energiesparmodus. Bei Murmeltieren, die in Familiengruppen überwintern, wird meist der Stammvater der Sippe als erster munter und wärmt die anderen. Bis ihr Herz wieder normal schlägt und das Blut die gewohnte Sauerstoffkonzentration aufweist, dauert es nur einige Minuten. Trotz der langen Ruhepause sind die Tiere aber zunächst ziemlich erschöpft. Viele haben all ihre Fettreserven und Nahrungsvorräte aufgebraucht und bis zur Hälfte ihres Körpergewichts verloren. Über Leben und Tod entscheidet deshalb nicht selten, wie viel Gewicht sie sich während des Sommers anfressen konnten. Darauf hat der Mensch einen nicht unwesentlichen Einfluss: Naturnah gestaltete Gärten mit Büschen und Blumenwiesen bieten reichlich Nahrung für einheimische Säugetiere wie Igel und Fledermaus.