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Samstag, 25.03.2017
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Elefant und Mikrobe leben gleich schnell

Energieumsatz pro Masseeinheit verblüffend ähnlich

Kleinere Tiere haben einen aktiveren Stoffwechsel, sie „leben schneller“ als große – dieser Zusammenhang zwischen Körpergröße und Metabolismus galt lange Zeit als eherne Regel in der Biologie. Doch jetzt hat eine neue Studie gezeigt, dass dies nur für Lebewesen zutrifft, die evolutionär verwandt sind und sich nicht mehr als um sechs bis sieben Größenordnungen unterscheiden.
Afrikanischer Elefant

Afrikanischer Elefant

Bai-Lian Li, Professor für Ökologie an der Universität von Riverside, Kalifornien und seine Kollegen analysierten in einer ersten Studie dieser Art den Stoffwechsel von rund 80 Bakterienarten und verglichen ihn mit den Raten von Pflanzen, Insekten und Wirbeltieren. Zu ihrer Überraschung stelten sie fest, dass die Winzlinge nahezu die gleiche Energiemenge pro Masseneinheit verbrauchten wie ein großer Oganismus: In Ruhe hatten sie einen Grundumsatz von einem bis zehn Watt pro Kilogramm Körpermasse.

Mit anderen Worten: Während die metabolische Aktivität innerhalb einer Organismengruppe wie den Säugetieren abhängig von deren Körpergröße stark schwankt, existieren diese Unterschiede nicht in voneinander sehr verschiedenen Gruppen von Lebewesen. „Unsere Ergebnisse weisen daraufhin, dass es eine universelle, größenunabhängige Rate des Energiebedarfs für alles Leben gibt“, erklärt Li. „Lebende Materie scheint nach ihrem eigenen optimalen Rhythmus funktionieren zu können und dabei auch Begrnezungen zu überwinden, die durch die evolutionären Veränderungen der Körpergröße aufgetreten sind.“

Die Begrenzungen erklärt Li so: Alle lebenden Organismen müssen die aufgenomene Energie von der Körperoberfläche zu den inneren Organen transportieren, die diese Energie benötigen. Je größer aber ein Organismus ist, desto weiter ist dieser Weg. „Das macht die Energiebeschaffung schwerer für größere Lebewesen“, so der Forscher. „Bakterien beispielsweise müssen die aufgenommene Nahrung weniger als einen Mikrometer weit rransportieren. Der Abstand vom Rüssel des Elefanten bis zu seinem Hirn oder Herz ist rund zehn Millionen Mal länger. Doch trotz dieser physikalischen Limitierungen haben wir festgestellt, dass der Elefant seine Gewebe mit der gleichen Stoffwechselrate versorgen kann wie die winzigen Bakterien.“


Die Analyser der Wissenchaftler zeigt auch, dass die Rate des Energieverbrauchs pro EINheit Körpermase zwar innerhalb der Wirbeltiere mit steigender Körpergröße abnimmt, Bakterien aber rund die gleiche Menge Enrgie pro Einheit Körpergewicht kosumieren wie eine Elefant.
(Universität von Riverside, 24.10.2005 - NPO)
 
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