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Winterschlafmuster von Feldhamstern bei unlimitiertem Vorratsangebot und konstanter Umgebungstemperatur

Michaela Mikovits

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Eva Millesi

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DOI

10.25365/thesis.30029

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29921.03018.170163-4

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Aufgrund der hohen thermoregulatorischen Kosten bei geringerer Nahrungsverfügbarkeit ist der Winter eine große energetische Herausforderung für endotherme Tiere. Winterschlaf ist eine sehr effiziente Strategie, um den Energiebedarf zu reduzieren und damit die Überlebenswahrscheinlichkeit bis zum Frühjahr zu erhöhen. In der vorliegenden Studie wurden 10 Feldhamster (Cricetus cricetus) in einer Klimakammer von Dezember 2009 bis März 2010 überwintert. Den Tieren wurde hochwertiges Futter in großer Menge angeboten, so dass sie ausreichend Vorräte für die Wintersaison zur Verfügung hatten. Die Frage, die in dieser Arbeit geklärt werden sollte, war, ob Feldhamster in dieser Situation Winterschlaf vermeiden oder ob sie, trotz der hohen Futterverfügbarkeit, die Vorteile des reduzierten Energieverbrauchs, bedingt durch Hypothermie und Hypometabolismus, im Winterschlaf nutzen. Während des Versuchs wurden das Gewicht der Hamster und die Vorräte in monatlichen Intervallen kontrolliert, die Temperaturen im Bau kontinuierlich gemessen und das Verhalten außerhalb des Baus aufgezeichnet. Anhand der Temperaturdaten konnten individuelle Winterschlafmuster (Anzahl und Dauer von Torporphasen, Gesamtdauer des Winterschlafs) ermittelt werden. Bei Versuchsbeginn wurden den Hamster 800g fettreiches Futter als Vorrat zur Verfügung gestellt. Futterverbrauch und Gewichtsveränderungen wurden in monatlichen Intervallen analysiert. Anhand von Videoaufzeichnungen konnte ermittelt werden, welche Verhaltensweisen die Hamster außerhalb des Baus zeigten. Bis auf ein Tier zeigten alle Hamster Winterschlaf, wobei jedoch große individuelle Unterschiede in der Dauer und Häufigkeit von Torporphasen festgestellt wurden. Die Tiere waren durchschnittlich etwa 40% der Versuchstage im Torpor. Je nach Winterschlafdauer zeigten die Tiere zwischen 2 und 13 Torporbouts, deren Dauer mit der Anzahl von Torporphasen während des Winters anstieg. Vor Winterschlafbeginn konnten die männlichen Hamster mehr Gewicht zulegen als die Weibchen. Dieser Geschlechtsunterschied spiegelte sich auch im Winterschlafmuster wider. Männchen zeigten mehr Torporphasen als Weibchen. Während des Winterschlafs verloren die Tiere an Gewicht, konnten diesen Verlust aber nach Ende der Winterschlafphase nicht nur ausgleichen, sondern sogar ein höheres Gewicht erreichen als zu Versuchsbeginn. Diese Variation war auch im Futterverbrauch ersichtlich. Die Tiere verbrauchten durchschnittlich 1,2 kg Futter während der Überwinterung, das Tier mit der längsten Winterschlafphase kam allerdings mit nur 353g Futter aus, was die energetischen Vorteile verdeutlicht. Je mehr Zeit die Tiere im Winterschlaf verbrachten, desto weniger wurde gefressen. Auch während des Winterschlafs wurde Futter verbraucht, was beweist, dass die Hamster während der euthermen „arousals“ zwischen den Torporphasen Nahrung, wenn auch in geringer Menge, aufnehmen. Während der euthermen Phasen verließen die Hamster immer wieder ihren Bau, wobei kein tageszeitlicher Aktivitätsrhythmus feststellbar war. Generell zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass obwohl die Hamster genug Futter hatten um den Winter auch ohne Winterschlaf problemlos zu überleben, nahezu alle Tiere Torpor zeigten. Offenbar überwiegen die energetischen Vorteile der Hibernation die möglichen Kosten. Torpor wird vermutlich eingesetzt um während der Überwinterung Energie zu sparen. Die dadurch verfügbare Energie könnte im Frühjahr zusätzlich für Wachstum und Reproduktion verwendet werden.

Abstract

(Englisch)

Due to high thermoregulatory costs, endothermic animals are severely challenged during winter. Food shortage is accompanied by low ambient temperatures. Hibernation is an effective strategy to save energy via the expression of torpor, characterized by hypometabolism and hypothermia. In this study, we investigated if common hamsters (Cricetus cricetus) provided with unlimited food hoards avoid torpor under constant ambient temperature. From December 2009 until March 2010 ten juvenile hamsters were kept in a constant condition chamber at 4-6°C. Body mass changes and food hoards were determined in monthly intervals. To monitor individual hibernation patterns (number and duration of torpor bouts, hibernation duration) the temperature in the nest box was recorded using temperature data loggers. Furthermore whenever a hamster left its burrow was registered on a daily basis. Initially, all individuals got 800g seeds containing high fat content for storage. Food consumption and body mass changes were determined before, during and after hibernation. Behavior outside the burrow was investigated using video recordings. All hamsters, except one female hibernated. Hibernation patterns varied highly among individuals. The hamsters showed torpor on about 40% of the experimental days. Depending on the total time in hibernation, the number of torpor bouts varied between 2 and 13. The duration of torpor bouts increased with the period spent in hibernation. Before hibernation onset, male hamsters gained more body mass than females. This sexual dimorphism was also reflected in the hibernation patterns. Males showed more torpor bouts than females. During hibernation, all animals lost mass. After having terminated hibernation, they increased body mass again and were able to not only compensate the loss but even exceeded body mass levels measured at the onset of the study. Food consumption also varied highly among individuals. In average all hamsters consumed 1,2 kg food during hibernation. The individual with the longest hibernation phase however, only consumed 353 g food. This reflects the energetic benefits of torpor expression. The more time a hamster spent hibernating, the fewer food it consumed. During arousals food low amounts of food were consumed, and the hamsters left their hibernacula. No circadian pattern in activity outside the burrow was detectable. The results of this study revealed that although all hamsters had sufficient food stores to survive the winter period torpor was not avoided. Nearly all hamsters hibernated at least for a short period. Apparently energetic benefits of being in a torpid state outweigh potential costs. As torpor is very efficient for saving energy, an extended hibernation period is assumed to be beneficial for growth and reproduction in the subsequent season.

Autor*innen

Michaela Mikovits

Haupttitel (Deutsch)

Winterschlafmuster von Feldhamstern bei unlimitiertem Vorratsangebot und konstanter Umgebungstemperatur

Publikationsjahr

2013

Umfangsangabe

61 S.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Eva Millesi

Klassifikationen

42 Biologie > 42.66 Ethologie ,

42 Biologie > 42.84 Mammalia ,

42 Biologie > 42.89 Zoologie: Sonstiges

AC Nummer

AC11148038

Utheses ID

26777

Studienkennzahl

UA | 439 | | |

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Schlagwörter