Eine neue Studie von US-Wissenschaftlern hat herausgefunden, dass Seeelefanten bei tiefen Tauchgängen in den Schlaf abdriften und in eine Spirale der Bewusstlosigkeit geraten.
Die Gehirnwellenmuster von verfolgten Robben haben gezeigt, dass sie während monatelanger Nahrungssuche auf See, bestehend aus einer Reihe von 10-minütigen Nickerchen beim Tauchen, durchschnittlich nur zwei Stunden pro Tag schlafen. Doch an der Oberfläche eines Strandes schlafen See-Elefanten etwa zehn Stunden am Tag glücklich.
Wale, Delfine, Pelzrobben und Seelöwen bevorzugen bekanntermaßen den „unihemisphärischen Schlaf“, was bedeutet, dass eine Seite ihres Gehirns immer wach bleibt. Bei den meisten anderen Säugetieren wie Menschen und echten Robben schlafen beide Gehirnhälften gleichzeitig.
Laut der Studie fallen Seeelefanten bei tiefen Tauchgängen, die bis zu 30 Minuten dauern können, in den REM-Schlaf (Rapid Eye-Movement), wobei die Schlaflähmung dazu führt, dass sie sich auf den Kopf stellen und in einer Korkenzieher-„Schlafspirale“ nach unten driften. Dies endet manchmal damit, dass sie minutenlang regungslos auf dem Meeresboden liegen, bevor sie wieder aufwachen. See-Elefanten fühlen sich in der Tiefe vor Raubtieren wie Haien und Orcas sicherer.
Die Studie war das erste Mal, dass es Wissenschaftlern gelang, die Gehirnaktivität eines frei lebenden wilden Meeressäugetiers aufzuzeichnen.
Jessica Kendall-Bar, Postdoktorandin am Scripps Institution of Oceanography der UC San Diego, leitete die Studie zusammen mit den Ökologie- und Evolutionsbiologieprofessoren Daniel Costa und Terrie Williams von der University of Kalifornien Santa Cruz, wo sie als Doktorandin studiert hatte.
„Eine der zentralen Fragen zu See-Elefanten lautet seit Jahren: Wann schlafen sie?“ sagte Prof. Costa, Direktor des UCSC Institute of Marine Sciences, das seit mehr als 25 Jahren See-Elefanten im Año Nuevo Reservat nördlich von Santa Cruz untersucht.
Immer raffiniertere Tags wurden verwendet, um die Bewegungen und das Tauchverhalten der Robben zu verfolgen, während sie bis zu acht Monate lang in den Nordpazifik vordringen.
„Die Tauchaufzeichnungen zeigen, dass sie ständig tauchen, daher dachten wir, dass sie während sogenannter Strömungstauchgänge schlafen müssen, wenn sie aufhören zu schwimmen und langsam sinken“, sagte Prof. Costa. „Aber wir wussten es wirklich nicht.
„Jetzt können wir endlich sagen, dass sie während dieser Tauchgänge definitiv schlafen, und wir haben auch festgestellt, dass sie im Vergleich zu anderen Säugetieren insgesamt nicht sehr viel schlafen.“ Auf See konkurrieren See-Elefanten mit afrikanischen Elefanten um den Rekord der Säugetiere, die mit dem geringsten Schlaf auskommen.
Kendall-Bar entwickelte ein System zur Aufzeichnung der Gehirnaktivität der See-Elefanten, das EEG-Sensoren und einen Datenlogger an einer Neopren-Kopfkappe einsetzte, die alle abgerufen werden konnten, sobald die Tiere nach Año Nuevo zurückkehrten. Sie trugen außerdem Zeit-/Tiefenrekorder, Beschleunigungsmesser und andere Instrumente bei sich, mit denen ihre Bewegungen jederzeit verfolgt und mit ihrer Gehirnaktivität abgeglichen werden konnten.
Menschliche Freitaucher
Es wurde festgestellt, dass Robben, die von Año Nuevo aus kürzere Ausflüge aufs Meer unternahmen, ein ähnliches Tauchverhalten zeigten. Anhand von Daten zur Gehirnaktivität und zum Tauchverhalten von 13 jungen weiblichen See-Elefanten, darunter insgesamt 104 Schlaftauchgänge, entwickelte Kendall-Bar einen Algorithmus zur Ermittlung der Schlafzeit.
Basierend auf 25 Jahren Daten aus der Año Nuevo-Forschung von Prof. Costa konnte Kendall-Bar die Ergebnisse auf mehr als 300 Tiere extrapolieren. Sie plant nun, mit ähnlichen Methoden die Gehirnaktivität bei anderen Robbenarten und Seelöwen sowie bei menschlichen Freitauchern zu untersuchen.
„Es ist eine erstaunliche Leistung, das zu schaffen“, sagte Prof. Williams über die Arbeit von Kendall-Bar. „Sie hat ein EEG-System entwickelt, um an einem Tier zu arbeiten, das mehrere hundert Meter im Meer taucht. Dann nutzt sie die Daten, um datengesteuerte Animationen zu erstellen, damit wir wirklich visualisieren können, was das Tier tut, während es durch die Wassersäule taucht.“
Die Ergebnisse könnten die Naturschutzbemühungen unterstützen, indem sie eine „Schlaflandschaft“ bevorzugter Rastplätze aufdecken, sagte Prof. Williams. „Normalerweise geht es uns um den Schutz der Gebiete, in denen Tiere fressen, aber vielleicht sind die Orte, an denen sie schlafen, genauso wichtig wie jeder andere kritische Lebensraum.“ Der Bahnbrechende Die Studie wurde gerade veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaft.
Mystery-Killer nach 40 Jahren entlarvt
Unterdessen wurde der mysteriöse Täter einer Massentötung, bei der Langstachel-Seeigel in der Karibik beinahe ausgerottet worden wären, als parasitärer Mikroorganismus identifiziert – ein Wimperntier.
Das anfängliche Aussterben von Millionen Diadema Antillarum oder Hutnadel-Seeigel traten vor 40 Jahren auf, als sie plötzlich begannen, ihre Stacheln zu verlieren, starben und innerhalb weniger Tage aus dem Riff verschwanden. Innerhalb eines Jahres waren 98 % ausgelöscht.
Die Bengel hatten sich langsam erholt, bis der mysteriöse Killer letztes Jahr erneut zuschlug – dieses Mal löschte er bis zu 95 % der verbleibenden karibischen Bevölkerung aus.
Mikrobiologe Prof. Ian Hewson von der Cornell University in New York sammelte sowohl gesunde als auch kranke Seeigel an 23 Riffstandorten und untersuchte in seinem Labor Gewebeproben auf Hinweise auf Viren und Krankheitserreger.
Als er sich den genetischen Signalen von Mikroorganismen wie Pilzen und Flimmerhärchen zuwandte, stellte er fest, dass eines der letzteren, Philaster apodigitiformis, kam nur bei kranken Bengeln vor. Die Zugabe zu Becken mit gesunden Seeigeln führte dazu, dass 60 % von ihnen innerhalb weniger Tage ihre Stacheln verloren.
Es war bekannt, dass verwandte Wimpertiere Haie infizieren, jedoch nie zuvor Seeigel töten konnten, da man einfach davon ausging, dass sie Bakterien und verrottendes Gewebe fressen. Nachdem die Forscher nun den Täter kennen, wollen sie herausfinden, was solch verheerende Angriffe auslöst. Ihre Erkenntnisse haben auch gerade erst veröffentlicht in Wissenschaft.
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