Wissenschaftler wissen seit langem, dass einige kleine Säugetiere in den kalten Monaten ihr Gehirn verkleinern und es im Frühjahr nachwachsen lassen. Spitzmäuse aus Hokkaido, Japan, scheinen diesem Muster zu folgen – während ihre Nasen überraschenderweise das Gegenteil bewirken
Eine Spitzmaus mit langen Krallen, die im Norden Japans vorkommt
Diese Spitzmäuse lassen ihre Nase nicht wachsen, wenn sie lügen. Ihre Schnauzen scheinen sich zu verlängern, wenn den Kreaturen kalt ist – eine seltsame Umkehrung eines ohnehin schon seltsamen Phänomens.
Wissenschaftler wissen seit langem, dass bestimmte Spitzmäuse, Maulwürfe, Wiesel und andere kleine Säugetiere im Winter saisonal ihr Gehirn und andere Körperteile schrumpfen lassen, manchmal um mehr als 20 Prozent, und im Frühjahr wieder nachwachsen lassen. Die Anpassung, die erstmals 1949 vom polnischen Biologen August Dehnel beschrieben und daher als Dehnel-Phänomen bezeichnet wurde, hilft den Tieren wahrscheinlich, unter rauen, kalten Bedingungen zu überleben.
Nun, in einer Studie, die in der veröffentlicht wurde Verfahren der Royal Society B Am 19. August berichten Forscher, dass Langkrallenspitzmäuse nicht nur ihr Gehirn verkleinern, sondern auch vorübergehend die Größe ihrer Schnauzen vergrößern. Die Ergebnisse stellen den ersten bekannten Fall dessen dar, was die Forscher als „umgekehrtes Dehnel-Phänomen“ bei Spitzmäusen bezeichnen, und vertiefen unser Verständnis dieser merkwürdigen Anpassung.
Nordostasien ist ein Hotspot für die Artenvielfalt der Spitzmäuse, doch die dortigen Arten sind nach wie vor „auffallend wenig erforscht“, schreiben die Autoren der Studie in der Studie. Die saisonalen Größenreduktionen wurden hauptsächlich bei kleinen Säugetieren in Europa dokumentiert.
Um diese Wissenslücke zu schließen, untersuchten Yugo Ikeda, ein Säugetierforscher an der japanischen Toyo-Universität, und Kollegen 136 Schädel von Spitzmäusen, die zwischen 1948 und 1988 auf Hokkaido, der nördlichsten der Hauptinseln Japans, gesammelt wurden. Alle Exemplare wurden im Botanischen Garten der Universität Hokkaido aufbewahrt.
Die Exemplare deckten jeden Monat der kurzen, weniger als zweijährigen Lebensspanne des Tieres ab, da die Forscher keine lebenden Spitzmäuse untersuchen konnten. „Es ist praktisch unmöglich, Schädelstrukturen bei lebenden, wilden Spitzmäusen wiederholt zu messen, ohne sie zu verletzen“, sagt Ikeda gegenüber Nicola Davis Wächter.
Die Untersuchung von 16 Merkmalen mit zunehmendem Alter der Tiere ergab, dass die Schädel im Winter die erwartete Reduzierung der Hirnschale durchliefen und im Frühjahr wieder nachwuchsen. „Aber als wir die Daten analysierten, stellten wir fest, dass etwas nicht stimmte“, erzählt Ikeda Jake Buehler Wissenschaftsnachrichten.
Die Schnauzen der im Winter gesammelten Spitzmäuse waren 7 Prozent höher und 6 Prozent breiter als die im Frühjahr gesammelten. Die Ergebnisse, so Ikeda gegenüber der Verkaufsstelle, seien „völlig unerwartet und haben uns alle auf die bestmögliche Weise überrascht.“
Warum sollten die Gesichtszüge der Kreaturen im Winter im Pinocchio-Stil wachsen? Das Team hat einige Ideen.
Eine größere Schnauze könnte die Nahrungsmöglichkeiten im Winter erweitern, indem sie die Beißkraft erhöht und es den Tieren ermöglicht, härtere Beute zu fressen. Die Kieferform zeigte jedoch keine ähnliche Größenänderung, schreiben die Autoren, sodass es kaum direkte Beweise gibt, die diese Hypothese stützen. Ein weiterer Grund könnte sein, dass eine größere Nase den Geruchssinn der Spitzmäuse verbessert und ihnen hilft, im tiefen Schnee der Hokkaido-Winter Beute zu finden. Dieser Vorschlag erfordert weitere Untersuchungen, um herauszufinden, ob sich das Geruchserkennungsgewebe in ihren Schnauzen auch bei Kälte vergrößert.
Basierend auf den aktuellen Erkenntnissen scheint die plausibelste Hypothese zu sein, dass eine größere Nase es den Tieren ermöglichen würde, ihre Temperatur über Blutgefäße besser zu regulieren.
„Die Erweiterung der Nasenhöhle schafft mehr Platz für ein reiches Gefäßnetz“, erklärt Ikeda Wächter. „Wenn die Spitzmaus eiskalte Luft einatmet, erwärmt dieses Netzwerk sie effizient, bevor sie das empfindliche, im Winter geschrumpfte Gehirn erreicht – und trägt so zur Aufrechterhaltung zentraler kognitiver Funktionen bei.“
Insgesamt baut die Studie auf Arbeiten auf, die untersuchen, wie Spitzmäuse diese vorübergehenden Veränderungen durchmachen können. Im vergangenen Jahr haben andere Forscher beispielsweise einige genetische und molekulare Veränderungen entdeckt, die dem Dehnel-Phänomen bei der Eurasischen Spitzmaus zugrunde liegen könnten.
Und es gibt noch mehr zu lernen. Jan RE Taylor, ein Evolutionsökologe an der Universität Białystok in Polen, der nicht an der Studie beteiligt war, erzählt Wissenschaftsnachrichten dass er gerne wissen würde, ob Langkrallenspitzmäuse, die in milderen Klimazonen leben, die gleiche Schnauzenvergrößerung erfahren. Diese Untersuchung könnte dabei helfen, einige der Umweltfaktoren hinter der Anpassung zu erklären, fügt er hinzu.
