Zucker spart Bergbewohnern Luft

Freitag, 2. Juli 2010, 13:39 • Rubrik Biologie.

In großer Höhe lebende Organismen nutzen eine Vielzahl von Anpassungsmöglichkeiten an die dünne Luft. Dazu zählt auch die Wahl des bevorzugten Energieträgers, lassen Untersuchungen kanadischer und peruanischer Forscher vermuten. Im Hochgebirge lebende Blattohrmäuse nutzen demnach vor allem Zucker, dessen Verwertung weniger Sauerstoff erfordert.

Foto: Marie-Pierre Schippers

Nager aus tieferen Lagen verbrennen wiederum mehr Fett, beobachteten Marie-Pierre Schippers von der kanadischen McMaster University und ihre Kollegen. Diese Resultate lieferten die ersten Belege für einen Mechanismus der Höhenanpassung, wie er bei Säugern inklusive des Menschen weit verbreitet sein könnte, so die Forscher.

Verglichen mit Fett, enthält Zucker bereits reichlich Sauerstoff – ist gewissermaßen schon etwas “verbrannt” – und liefert daher pro Kilogramm Masse weniger Energie. Zugvögel mit ihren besonders leistungsfähigen Lungen können daher von Fett als gewichtsparendem Treibstoff profitieren. Säugetiere im Gebirge sollten umgekehrt auf Zucker setzen, weil er pro veratmetem Sauerstoffmolekül rund ein Sechstel mehr Energie liefert als Fett.

Schippers und ihre Kollegen überprüften diese Hypothese mit Blattohrmäusen (Gattung Phyllotis), in Südamerika lebenden, entfernten Verwandten der hiesigen Mäuse. Die Forscher fingen am Fuße der Anden bzw. in 4.000 bis 4.500 Metern Höhe Vertreter verschiedener Arten, die sie in ein Labor auf Meereshöhe brachten. Nach einer Eingewöhnungsphase von sechs Wochen analysierten sie die Atemluft der Tiere bei körperlicher Belastung.

Tatsächlich atmeten die Höhenbewohner unter den Nagern pro eingeatmetem Sauerstoffmolekül mehr Kohlendioxid aus als die Tieflandbewohner, berichtet die Gruppe auf einer Fachtagung in Prag. “In den Anden heimische Mäusearten haben eigenständig eine Strategie entwickelt, um ihren Energieertrag in sauerstoffarmer Luft zu maximieren”, folgert Schippers. Die Forscherin möchte nun untersuchen, ob ein ähnliches Phänomen auch bei menschlichen Bergvölkern zu beobachten ist.

Forschung: Marie-Pierre Schippers und Grant B. McClelland, Department of Biology, McMaster University, Hamilton; Margarita Arana Ruiz und Oswaldo Ramirez Baca, Departamento de Ciencias Biológicas y Fisiológicas, Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima

Präsentation auf dem Annual Main Meeting of the Society for Experimental Biology, Prag; #A3.30

WWW:
Department of Biology, McMaster University
Ciencias Biológicas y Fisiológicas, UPCH
Metabolism for Energy and the Respiratory Quotient
Phyllotis – Leaf-eared Mice

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