Zeitweise warmblütig

São Carlos (Brasilien)/St. Catharines (Kanada) - Die Körpertemperatur eines Reptils hängt ganz von der Temperatur seiner Umgebung ab. Dagegen haben Vögel und Säugetiere im Lauf der Evolution die Fähigkeit entwickelt, durch eigene Wärmeproduktion eine gleichbleibende, im Verhältnis zur Umgebung erhöhte Körpertemperatur aufrechtzuerhalten. Wie es zur Entwicklung dieser warmblütigen oder endothermen Lebewesen gekommen sein könnte, haben brasilianische und kanadische Biologen jetzt durch Untersuchungen einer südamerikanischen Echsenart herausgefunden. Beim Schwarzweißen Teju (Salvator merianae) steigt nach dem Erwachen aus der Winterruhe die Körpertemperatur stetig an und bleibt in der Paarungs- und Brutzeit bis zu zehn Grad über der Temperatur der Schlafhöhle. Das könnte sich als vorteilhaft für den Fortpflanzungserfolg erwiesen haben, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt „Science Advances”. Auf welche Weise die Echsen Wärme erzeugen, ist noch nicht bekannt.

„Es gibt keinen gemeinsamen warmblütigen Vorfahren von heute lebenden Vögeln und Säugetieren; daher könnte sich diese Eigenschaft auf verschiedenen Wegen entwickelt haben“, schreiben die Forscher um Glenn Tattersall von der Brock University in St. Catharines und Cleo Leite von der Federal University of São Carlos. Der Ursprung der Endothermie – früher als Homöothermie bezeichnet – sei eine der meistdiskutierten Fragen von Evolutionsbiologen. Einer Hypothese zufolge besteht ein direkter Zusammenhang mit der Fortpflanzung. Demnach hat zunächst der während der Paarungszeit angeregte Stoffwechsel von wechselwarmen oder ektothermen Reptilien vorübergehend zu einem Anstieg der Körpertemperatur geführt. So ist von Eidechsen bekannt, dass die Eierproduktion einen großen Teil der erzeugten Stoffwechselenergie erfordert. Die dabei freigesetzte Wärme könnte sich als Nebeneffekt positiv auf die Vermehrungsrate ausgewirkt haben. In einem zweiten Schritt hätten sich dann spezielle wärmeerzeugende Gewebe und Kontrollmechanismen entwickelt, die eine dauerhaft erhöhte und gleichbleibende Körpertemperatur gewährleistet haben.

Die Biologen ermittelten, wie sich die Körpertemperatur des Schwarzweißen Tejus im Jahresverlauf verändert. Die etwa zwei Kilogramm schweren Echsen überwintern von April bis September in einem Starrezustand. Dazu kriechen sie in Erdhöhlen, die in der warmen Jahreszeit auch als Schlafplatz dienen. Im Winter blieb die Körpertemperatur nur wenig über der Temperatur der Höhle. Im Sommer erreichten die Tiere nach einem sonnigen Tag Temperaturen von bis zu 35 Grad Celsius in der Nacht. Diese Werte waren im Schnitt 5 bis 6 Grad höher als die in der Höhle gemessenen. Eine so große Temperaturdifferenz könne nur damit erklärt werden, dass die Echsen selbst Wärme erzeugen, schreiben die Autoren. Das könnte durch einen hormonell veränderten Stoffwechsel, durch Muskelkontraktionen und minimierten Wärmeverlust ermöglicht werden. Bei anderen Reptilien ähnlicher Größe lagen die bisher gemessenen Körpertemperaturen höchstens um 1,5 Grad über den Werten der Umgebung. Da die weiblichen Teju-Echsen in der Nähe ihrer Gelege bleiben, könnte ihre Körperwärme die Nesttemperatur erhöhen. Das würde wahrscheinlich die Zeit bis zum Schlüpfen verkürzen und den Fortpflanzungserfolg steigern. Echsen mit dieser Eigenschaft wären also möglicherweise eine Zwischenstufe in der Evolution von Reptilien zu endothermen Vögeln und Säugetieren.