Erstarrung vs. Winterschlaf: Unterschied und Vergleich

Um sich vor schädlichen Umwelteinflüssen zu schützen, bedienen sich Tiere und Pflanzen ganz bestimmter Mechanismen der Natur.

Hauptsächlich bei Dürre, kaltem Wetter oder Erschöpfung der verfügbaren Nahrungsressourcen. Mehrere Vogel- und Säugetierarten geben die Euthermie vorübergehend auf und reduzieren den Energieverbrauch und die Körpertemperatur drastisch.  

Dadurch können sie auch in Zeiten ungünstiger Umweltbedingungen überleben. Wenn es darum geht WinterschlafEs handelt sich um eine Unterart der Erstarrung. In diesem Artikel liegt der Schwerpunkt auf der Unterscheidung zwischen Erstarrung und Winterschlaf. 

Key Take Away

1. Torpor ist ein kurzfristiger Zustand reduzierter Stoffwechselaktivität, während Winterschlaf ein langfristiger Zustand der Energieeinsparung ist.
2. Der Winterschlaf dauert Wochen oder Monate, während die Trägheit Stunden oder Tage dauern kann.
3. Sowohl Erstarrung als auch Winterschlaf sind Überlebensstrategien, mit denen Tiere in Zeiten begrenzter Ressourcen Energie sparen.

Erstarrung vs. Winterschlaf 

Torpor ist ein kurzfristiger physiologischer Zustand reduzierter Stoffwechselaktivität, der es Tieren ermöglicht, unter ungünstigen Bedingungen Energie zu sparen. Der Winterschlaf ist ein langfristiger Ruhezustand, der im Winter auftritt, wenn die Nahrungsressourcen knapp sind und mehrere Monate andauern.

Torpor ist ein Zustand verringerter Stoffwechselaktivität und Körpertemperatur, den mehrere Tiere als Reaktion auf ungünstige Umweltbedingungen, insbesondere Hitze und Kälte, annehmen.

Zu den Tieren, die Erstarrung erleiden, gehören einige Säugetiere (Beuteltierarten), Vögel (sogar Kolibris), Fledermäuse und Nagetierarten Mäuse. 

Der Begriff Winterschlaf wird auf alle winterruhenden Arten wirbelloser Tiere angewendet.

Winterschläfer bestehen aus mehreren Amphibien, Reptilien, und Fische, die mit einer Körpertemperatur nahe dem Gefrierpunkt überwintern, sowie einige andere Säugetiere wie Bären schlafen den größten Teil des Winters in Höhlen. 

Vergleichstabelle  

Vergleichsparameter	Torpor	Winterschlaf
Dolmetschen	Es handelt sich um einen regulierten Unterkühlungszustand, der es den Tieren ermöglicht, über einen längeren Zeitraum bei niedrigen Temperaturen Energie zu sparen.	Es dauert kurze Zeiträume und manchmal nur Nächte oder Tage (abhängig vom Fütterungsmuster).
Futter suchen	Begleitet von fortgesetzter Nahrungssuche	In dieser Zeit nicht füttern
Dauer	Dauert für kurze Zeiträume und manchmal nur Nächte oder Tage (je nach Fütterungsmuster)	Dauert mehrere Monate, Wochen oder Tage (je nach Art)
Bundesstaat	Unfreiwillig	Freiwillig
Beispiele	Große braune Fledermäuse, die Känguru-Maus und die kalifornische Taschenmaus.	Waldfrösche, Dosenschildkröten und Igel.

Was ist Erstarrung? 

Torpor erwägt eine Phase niedriger Körpertemperatur und einen Stoffwechsel, der Tage bis Wochen dauert. Während des aktiven Teils des Tages behalten Tiere nach Torpor ein normales Aktivitätsniveau und eine normale Körpertemperatur bei.

Aber ihre Körpertemperatur und ihr Stoffwechsel sinken während eines Teils des Tages, nachts, um Energie zu sparen.  

Tiere, die Torpor folgen, sind saisonal nicht abhängig und können ein wesentlicher Bestandteil davon sein Energieeinsparung zu jeder Jahreszeit. Die Entwicklung der Erstarrung ging wahrscheinlich mit der Entwicklung der Homöothermie einher. Tiere über Umgebungstemperatur müssen eine Körpertemperatur aufrechterhalten, während andere Mitglieder ihrer Art keine Fitnesstemperatur haben.  

Der Vorteil der Aufrechterhaltung der Innentemperatur besteht in einer geringeren Anfälligkeit gegenüber extremen Temperaturabfällen und einer längeren Nahrungssuche. Die Verlangsamung der Stoffwechselrate zur Energieeinsparung in Zeiten unzureichender Ressourcen ist der Hauptgrund für Erstarrung.  

Die Schlussfolgerung basiert hauptsächlich auf den Untersuchungen im Labor, bei denen nach Nahrungsentzug Erstarrung beobachtet wurde.

Für die Anpassungsfunktion anderer Torporen gibt es Hinweise darauf, dass Tiere in einem natürlichen Kontext untersucht werden, beispielsweise durch die Beobachtung von Fett Naturschutz bei Kleinvögeln. 

Was ist Winterschlaf? 

Der Winterschlaf ist ein Stoffwechselzustand Depression und minimale Aktivität. Es handelt sich um eine saisonale Heterothermie, die durch langsame Herzfrequenz und Atmung, niedrige Körpertemperatur und niedrige Stoffwechselrate gekennzeichnet ist.

Allerdings ist dieser Begriff traditionell Tiefwinterern wie Nagetieren vorbehalten.  

Dieser Begriff wurde neu definiert und umfasst nun Tiere wie Bären. Heutzutage wird es auf der Grundlage der Unterdrückung des aktiven Stoffwechsels und nicht auf der Grundlage einer absoluten Senkung der Körpertemperatur angewendet.

Um Energie zu sparen, senkt ein endothermes Tier seine Körpertemperatur und Stoffwechselrate.  

Vor dem Eintritt in den Winterschlaf müssen die Tiere genügend Energie speichern, um die Dauer der Ruhephase, möglicherweise den ganzen Winter, zu überstehen.

Bei größeren Arten werden sie durch den Verzehr großer Nahrungsmengen hyperphag, und die Form von Fettdepots speichert Energie.  

Bei kleinen Nahrungsarten hingegen ersetzt das Caching das Essen und wird fett. Ektotherme Tiere unterliegen ebenfalls einer Ruhephase und einem Stoffwechsel Unterdrückung,, was bei mehreren Wirbellosen als Diapause gilt.

Der Begriff Brumat wird von einigen Forschern verwendet, um die Winterruhe von Reptilien zu beschreiben. 

Hauptunterschiede Erstarrung und Winterschlaf 

1. Wenn es um Inaktivität geht, können Tiere unterschiedlicher Größe darauf zurückgreifen. Aber tägliche Heterothermen sind im Vergleich zu Winterschläfern kleiner. Im Gegensatz dazu sind diejenigen, die dem Winterschlaf folgen, überwiegend größer als tägliche Heterothermen.  
2. Bei täglichen Heterothermen wird die zeitliche Kontrolle des Austritts/Eintritts durch den zirkadianen Einfluss bestimmt Regulierung. Im Gegenteil, Winterschläfer haben die Kontrolle der Erstarrung vom zirkadianen System abgekoppelt.  
3. Die mittlere minimale Stoffwechselrate von Torpor beträgt 35 % der Grundmetabolitenrate bei täglichen Heterothermen. Im Winterschlaf hingegen beträgt die mittlere Mindestumsatzrate 6 % der Grundmetabolitenrate.  
4. Der Zustand der Erstarrung wird durch die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln und die Umgebungstemperatur ausgelöst, die auf die Notwendigkeit hinweisen, Energie zu sparen. Auf der anderen Seite lösen hormonelle Veränderungen und die Tageslänge den Winterschlaf bei den Tieren aus.
5. Was die geografische Verteilung betrifft, leben die täglichen Heterothermen in niedrigeren mittleren Breiten. Mittlerweile liegt die Verteilung der Winterschlafer im Vergleich zu den Tages-Heterothermen im Durchschnitt höher. 

Bibliographie  

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/brv.12137
2. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1081/CBI-100101036

Letzte Aktualisierung: 01. Juli 2023