Große Tiere gehen es langsamer an, um nicht zu überhitzen

Ob sich ein Tier nun fliegend, laufend oder schwimmend fortbewegt – das jeweils optimale Tempo ist immer davon abhängig, wie effektiv das Tier sich der überschüssigen Wärme entledigt, die von seinen Muskeln erzeugt wird. Das ist das Ergebnis einer Studie, die nun unter Leitung von Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena im Fachmagazin „PLOS Biology“ veröffentlicht wurde.

Die Fähigkeit zur Fortbewegung ist für Tiere ein entscheidender Faktor für das Überleben. Sie gibt zudem vor, wohin – und wie weit – ein Tier wandern kann, etwa um Futter oder Artgenossen zu finden, oder um sich in neuen Gegenden auszubreiten. Das ist in einer vom Menschen dominierten Welt noch herausfordernder: Lebensräume sind zunehmend zerstückelt, Futter und Wasser aufgrund des Klimawandels immer eingeschränkter verfügbar.

Zusammenhang zwischen Tiergröße und Wandergeschwindigkeit

Zusammen mit seinen Kollegen entwickelte Alexander Dyer, Doktorand am iDiv und der Universität Jena, ein Modell, das den Zusammenhang zwischen der Größe eines Tieres und seiner Wandergeschwindigkeit – also der Geschwindigkeit, mit der Tiere auch große Strecken zurücklegen können – analysierte. Dafür griffen sie auf die Daten zu 532 Tierarten zurück. Während sich größere Tiere dank ihrer längeren Beine, Flügel oder Schwänze eigentlich schneller fortbewegen können sollten, sind es den Forschenden zufolge tatsächlich die mittelgroßen Tiere, die das höchste Tempo aufrechterhalten können. Das liegt ihrer Ansicht nach daran, dass große Tiere mehr Zeit darauf verwenden müssen, die Wärme, die von ihren Muskeln in Bewegung produziert wird, abzuführen. Sie müssen sich daher langsamer fortbewegen, um nicht zu überhitzen. Die Forschenden schlussfolgern daraus, dass die optimale Wandergeschwindigkeit eines Tieres von zwei Faktoren abhängig ist: Davon, wie effektiv Energie genutzt wird und wie effektiv Wärme abgeleitet wird. 

„Mit unserer neuen Studie können wir artübergreifend verstehen, welche Kapazitäten Tiere zur Fortbewegung haben und die optimale Wandergeschwindigkeit anhand der Größe abschätzen“, sagt Erstautor Alexander Dyer. „Das könnte beispielsweise dabei helfen, ohne detaillierte biologische Informationen vorherzusagen, ob ein Tier die Lücken zwischen Lebensräumen überwinden kann, die durch den Menschen entstanden sind.“ Letztautorin Dr. Myriam Hirt von iDiv und der Friedrich-Schiller-Universität fügt hinzu: „Wir gehen davon aus, dass große Tiere potenziell stärker durch die Fragmentierung von Lebensräumen und die Klimaerwärmung gefährdet sind, als bisher angenommen wurde. Damit wären sie auch stärker vom Aussterben bedroht. Das müssen wir aber noch weiter untersuchen.“

Diese Forschung wurde unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; FZT-118 sowie Forschungseinheit DynaCom, FOR 2716) und vom "Open Access Publication Fund" der Thüringer Universitäts- und Landesbibliothek Jena gefördert.