Bei Temperaturen von minus zehn Grad Celsius und kälter müssen wir uns schon dick anziehen, um draußen nicht zu frieren. Einige Zootiere wie die Bewohner unseres Terrariums leben ganzjährig in Warmhäusern, die anderen müssen sich aber mit der Kälte arrangieren. Im Laufe der Evolution haben sich aber vielfältige Anpassungen entwickelt, die Tierarten aus gemäßigten oder polaren Regionen auch ein Leben bei eisigen Temperaturen ermöglichen.

Winterschlaf/ -ruhe

Anders als wir Menschen nutzen einige Tierarten eine sehr wirksame Strategie gegen die Kälte und verschlafen den Winter einfach eingekuschelt an warmen und geschützten Orten. Säugetiere und Vögel werden gemeinhin als „gleichwarm“ bezeichnet, eine wie wir sehen werden etwas unglückliche Wortwahl. Richtig ist, dass Vögel und Säugetiere ihre Körpertemperatur selber regulieren. Das Aufrechterhalten einer konstanten Körpertemperatur bedarf eines aktiven Stoffwechsels, also der Umwandlung von Nahrung in Energie. Im Winter gestaltet sich jedoch die Futtersuche meist schwieriger. Im Ergebnis haben viele Säugetiere, aber auch einige Vögel eine selbstregulierte Unterkühlung entwickelt. In dieser Phase werden Aktivitäten fast gänzlich eingestellt, die Körpertemperatur fällt deutlich ab und Herzschlag und Atemfrequenz werden reduziert. So kann viel Energie gespart werden. Je nach Dauer dieser Phase und Reduzierung der Körpertemperatur kann man dann von Winterruhe oder Winterschlaf sprechen, wobei die Übergänge oft fließend sind. Die Körpertemperatur kann also auch bei Säugetieren schwanken, weshalb die klassische Einteilung in wechselwarme und gleichwarme Tiere eher ungünstig ist.

Winterstarre

Und die Winterstarre? In diesen Zustand verfallen Wirbellose, Amphibien und Reptilien, wenn ein kritisches Temperaturminimum erreicht ist. Zwar werden auch hier Körperfunktionen reduziert, allerdings wird die Winterruhe nicht aktiv selber eingeleitet, sondern ist einzig von der Umgebungstemperatur abhängig. Kältestarre ist daher der vielleicht geeignetere Begriff.

Zittern

Das Zittern ist eine Reaktion des Körpers auf eine kalte Umgebung und den Verlust von Wärme. Beim Zittern entsteht wie bei normaler Muskelarbeit Wärme, die dazu genutzt wird, den Körper warm zu halten. Beim Erwachen aus dem Winterschlaf erhöhen viele Säugetiere damit ihre Körpertemperatur und kurbeln den Stoffwechsel an. Das Kältezittern ist aber nicht nur bei Wirbeltieren verbreitet: Honigbienen überstehen damit als „Wintertraube“ im Bienenstock auch kalte Winter. Durch das Zittern der Flugmuskulatur wird Wärme erzeugt. Dabei wandern warme Bienen von innen nach außen, um die ausgekühlten Bienen wieder zu wärmen. Im Inneren der Wintertraube herrschen so über 20 Grad Celsius.

„Klimaanlage“ im Blut

Das aus dem Kühlschrank bekannte Prinzip des Wärmetauschers hat sich im Tierreich mehrfach unabhängig voneinander entwickelt. Um über den Körper oder an sehr exponierten Körperteilen nicht zu viel Wärme zu verlieren, wärmt im Gegenstromprinzip das warme aus dem Körper kommende Blut das abgekühlte in den Körper zurückfließende Blut. Der Wärmeverlust an die Umgebung wird so stark reduziert. Dieses Prinzip findet sich beispielsweise in Vogelfüßen, die deshalb Schnee und Eis nicht „antauen“ und dann wieder festfrieren. Deshalb frieren Enten, Rosapelikane und Co. nicht an den Füßen – denn diese sind sowieso immer kalt.

Anpassung

Tierarten polarer und hochalpiner Lebensräume haben sich im Laufe der Evolution natürlich gut an ein Leben mit Temperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt angepasst, Trampeltiere und Rote Pandas zum Beispiel verfügen über ein extrem dichtes Fell, welches vor Nässe schützt und den Wärmeverlust deutlich reduziert (s. "Draußen auch bei Schnee und Eis"). Tiere können sich aber auch an neue klimatische Gegebenheiten gewöhnen – natürlich nur im Rahmen des vorhandenen genetischen Spielraums. So kommen beispielsweise Zebras nach Eingewöhnung auch mit einem kalten Winter in Deutschland zurecht.

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