Wissenschaft im Fokus

Veröffentlicht: 25.04.2010

Reyes, C. & W.-K. Milsom (2009): Daily and seasonal rhythms in the respiratory sensitivity of red-eared sliders (Trachemys scripta elegans). – Journal of Experimental Biology 212 (20): 3339-3348.

Tägliche und saisonale Rhythmen bei der respiratorischen Sensitivität bei Rotwangenschmuckschildkröten (Trachemys scripta elegans).

Der Zweck der vorgelegten Studie war es zu untersuchen, ob die schon früher aufgezeichneten täglichen und saisonalen Unterschiede bei der Atemfrequenz und dem Muster des Luftholens bei Rotwangen-Schmuckschildkröten rein durch die täglichen und saisonalen Schwankungen im Metabolismus (Stoffwechsel) bedingt werden oder ob es auch eine so genannte Chemoreflexsensitivität gibt (also wenn in warmem Wasser der Sauerstoffgehalt abnimmt muss mehr aus der Luft eingeatmet werden). Alle Schildkröten wurden unter den Bedingungen einer natürlichen Umwelt für ein Jahr gehalten. Es wurden der Sauerstoffverbrauch, die Ventilation und das Atemholmuster kontinuierlich über 24 Stunden gemessen, wobei die Schildkröten entweder Luft oder für 24 h eine hypoxische (sauerstoffarme) Gasmischung (H-H) atmen mussten. Wir fanden, dass der Sauerstoffverbrauch bei den H-H Tieren in gleicher Weise während des Tages und der Nacht reduziert war, wobei es mit Ausnahme des Frühjahrs zu keinen Abweichungen kam. Die Atemfrequenz der H-H Tiere war erhöht, aber das Ausmaß der Anpassung war in der Nacht immer niedriger. Im Durchschnitt waren die Werte auch im Winter geringer und während der Reproduktionssaison erhöht. Die Daten lassen erkennen, dass die Tag-Nacht-Differenzen im Atmungsmuster, die schon vorher bekannt waren, durch einen Wechsel bei der Chemoreflexsensitivität gesteuert wurden, wohingegen die beobachteten saisonalen Unterschiede sich allein durch die saisonspezifischen Unterschiede im Metabolismus erklärten. Unabhängig von diesen Mechanismen kam es in der Nacht und im Winter zu längeren Phasen einer Apnoe (Atemstillstand), bei jedem der bestehenden Ventilationsmuster, was dazu beitrug, dass die Tiere für längere Zeiträume während des Tages und der Nacht abgetaucht bleiben konnten, was ihnen in Zeiten hilft, in denen sie besonders gefährdet sind.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Die Arbeit liefert rein physiologische Daten zur Steuerung der Atmung, zeigt aber insbesondere auch wieder den erhöhten Energiestoffwechsel während der Reproduktionsphasen. Also auch hier wieder ein klarer Hinweis, wann adulte Tiere einen erhöhten Stoffwechsel zeigen und damit einhergehend einen erhöhten Energiebedarf haben.




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