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Vogelzug: Fett werden durch Abkühlung

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Die jährliche Reise ins Winterquartier und zurück ist für kleine Singvögel eine kräftezehrende Angelegenheit und benötigt mehr Energie, als sie in ihrem Körper speichern können. Um unterwegs während der Rast ausreichend neue Reserven anlegen zu können, senken sie ihre Körpertemperatur stark ab, haben nun Michal Wojciechowski und Berry Pinshow von der Ben-Gurion University in Beer Sheva gemessen [1].

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Mönchsgrasmücke | Die Mönchsgrasmücke (Sylvia atricapilla) brütete bisher in Deutschland und zog im Winter nach Spanien. Neuerdings überwintern jedoch einige der Singvögel auf den britischen Inseln und kehren früher nach Deutschland zurück.
Dies verlangsame ihren Stoffwechsel und sorge so dafür, dass die Tiere während der Rast wieder an Gewicht zulegen können, schreiben die beiden Forscher. Normalerweise verbrauchen Vögel wie die untersuchten Mönchgrasmücken (Sylvia atricapilla) während ihres Aufenthalts am Boden doppelt so viel Energie wie während der Flugphasen, da sie Futter suchen und ständig vor Feinden auf der Hut sein müssen. Auch Verdauung, Konkurrenzkämpfe und häufigere Starts und Landungen erhöhen den Umsatz. Um dieses Dilemma zu umgehen, kühlen sie ihren Körper nachts von den tagsüber üblichen 42,5 Grad Celsius auf durchschnittlich 38,8 Grad Celsius herunter – ein besonders dünnes Exemplar ließ sie sogar auf 33 Grad Celsius fallen.

Je schmächtiger die Mönchsgrasmücken waren – und je mehr neue Fettpolster sie deswegen für die Weiterreise anlegen mussten –, desto stärker fuhren sie Körpertemperatur und Stoffwechsel herunter. Manche Individuen sparten auf diese Weise bis zu einem Drittel ihres Energieumsatzes ein. Da sich Kleinvögel häufig in Schwärmen zum Übernachten niederlassen, um sich gegenseitig zu wärmen, wollen die beiden Biologen nun überprüfen, ob sie dabei ebenfalls ihre Körpertemperatur herunterregeln. Möglicherweise kombinieren Zugvögel beide Strategien, um die Pausezeiten während des Zugs möglichst zu minimieren.

Wie Langstreckenzieher überhaupt ihre Fettreserven nutzen können, untersuchten Ornithologen um Christopher Guglielmo von der University of Western Ontario in London [2]. Säugetiere beispielsweise können unter Hochleistung kein Fett verbrennen, sondern müssen auf Kohlenhydrate zurückgreifen – den Vögeln gelingt dies jedoch, indem sie mit Hilfe von bestimmten Proteinen die Fettsäuren aus dem Blut durch die Zellmembran zu den Mitochondrien schleusen. In diesen "Kraftwerken" der Zelle wird der Energieträger dann leistungssteigernd verbrannt.

Weißkehlammern (Zonotrichia albicollis) verdoppeln während der Zugzeiten ihre Produktion der beiden Vehikel Fettsäuretranslocase und Plasmamembran-Fettsäurebindeprotein, welche die Fettsäuren in die Muskeln schaffen, entdeckten die Forscher. Zugleich wiesen sie die beiden Transporterproteine erstmals außerhalb von Säugetieren nach, was ihrer Meinung nach für deren übergeordnete Wichtigkeit im Stoffwechsel von Wirbeltieren spreche. Die Zugvögel kurbeln aber nicht nur den Treibstoffnachschub an, sondern auch dessen Umsetzung: Sie steigerten massiv die Aktivität von drei wichtigen Fett oxidierenden Enzymen in den Muskeln, damit sie während ihrer 5000 Kilometer langen Reise von Mexiko in die borealen Nadelwälder Kanadas nicht schlappmachen. (dl)

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  • Quellen
[1] Wojciechowski, M., Pinshow, B.: Heterothermy in small, migrating passerine birds during stopover: use of hypothermia at rest accelerates fuel accumulation. In: Journal of Experimental Biology 212, S. 3068–3075, 2009.
[2] McFarlan, J. et al.: Seasonal upregulation of fatty acid transporters in flight muscles of migratory white-throated sparrows (Zonotrichia albicollis). In: Journal of Experimental Biology 212, S. 2934 -2940, 2009.

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