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Hibernation patterns in free-ranging Common hamsters (Cricetus cricetus)
Christian Raffetseder
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Verhaltens-, Neuro- und Kognitionsbiologie
Betreuer*in
Eva Millesi
DOI
10.25365/thesis.44426
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-13742.01866.574269-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der europäische Feldhamster (Cricetus cricetus) ist ein fakultativer Winterschläfer. Im Gegensatz zu den meisten Winterschläfern, die sich nur auf ihr Körperfett als Energiereserve verlassen können, sind Feldhamster in der Lage während der aktiven Saison Vorräte zu sammeln und in ihren Bauen zu lagern. Abhängig von Alter und Geschlecht beenden sie die aktive Phase zwischen August und November und bleiben bis zum Frühjahr in ihren unterirdischen Bauen (Hibernacula). Die Zeit im Hibernaculum ist durch charakteristische Phasen gekennzeichnet, eine eutherme Phase vor Winterschlafbeginn, der Hibernationsphase und einer euthermen Periode nach dem Winterschlaf. Während des Winterschlafs alternieren Torporphasen mit kurzen euthermen Phasen (Arousals). In dieser Studie wurden Winterschlafmuster sowie Timing und Dauer der einzelnen Phasen untersucht und zwischen adulten und juvenilen Tieren verglichen. Weiters wurden Zusammenhänge zwischen Körpergewicht vor und nach dem Winter und den Hibernationsparametern ermittelt.
Die Untersuchung wurde in Wien an einer freilebenden Hamsterpopulation zwischen Juni 2014 und Juni 2015 durchgeführt. Dabei kam die Fang-Wiederfang-Methode zum Einsatz, um Geschlecht, Alter und das Körpergewicht der Tiere zu ermitteln. Mit Hilfe morphometrischer Messungen konnte zusätzlich der Körperfettanteil kalkuliert werden. Zehn von 18 Tieren, denen iButtons subkutan implantiert wurden, konnten im Frühjahr 2015 wieder gefangen werden. Anhand der Aufzeichnungen konnte die Körpertemperatur, in 1.5 h Intervallen über den gesamten Zeitraum im Hibernaculum untersucht werden.
Während der Zeit im Hibernaculum zeigten alle zehn Versuchstiere regelmäßige Winterschlafmuster und alle beschriebenen Phasen. Adulte Tiere wiesen im Vergleich zu juvenilen einen späteren Beginn des Winterschlafs sowie kürzere Torporphasen bei höherer Körpertemperatur auf. Größere Vorratsmengen und ein höherer Körperfettanteil sind mögliche Gründe für diese Unterschiede. Juvenile Tiere könnten aufgrund ihrer geringeren Reserven dazu gezwungen sein, längere Torporphasen bei niedrigerer Körpertemperatur einzuhalten. Die daraus resultierende Energieersparnis geht jedoch mit den Kosten von Torpor wie Zellschädigungen oder einem geschwächten Immunsystem einher.
In den beiden euthermen Phasen, vor und nach dem Winterschlaf, konnte jeweils eine große Variation in der Dauer zwischen den einzelnen Individuen festgestellt werden. Besonders interessant war dabei der Zusammenhang mit dem Körpergewicht. Ein hohes Körpergewicht beim Abtauchen verzögerte den Beginn des Winterschlafs. Diese Tiere nutzten vermutlich die eutherme Phase im Bau um von ihren Vorräten zu fressen und somit ihre körperlichen Voraussetzungen für den Winterschlaf zu verbessern. Eine längere eutherme Phase nach dem Winterschlaf war mit einem höheren Gewicht im Frühjahr verbunden, wogegen Tiere die viel Zeit im Torpor verbrachten und somit lange Winterschlaf hielten mit einem niedrigeren Körpergewicht auftauchten. Hamster mit ausreichenden Vorräten waren offenbar in der Lage sich einen konditionellen Vorteil für den Beginn der aktiven Phase und die sofort anschließende Paarungszeit zu verschaffen. Diese Studie zeigt, dass Timing im Leben des Feldhamsters eine große Rolle spielt. Alter, Geschlecht und der körperliche Zustand gegen Ende der aktiven Saison nehmen Einfluss auf die Dauer der einzelnen Phasen, die im Hibernaculum verbracht werden. Zusätzlich ist die Menge der gesammelten Vorräte für das Überleben aber auch für die konditionelle Verfassung im Frühjahr von großer Bedeutung. Sie bildet die Grundlage für eine erfolgreiche Paarungszeit und einhergehend einen höheren reproduktiven Erfolg.
Abstract
(Englisch)
Common hamsters (Cricetus cricetus) are facultative hibernators. These animals rely on a combination of internal (body fat) and external (food hoards) energy reserves to outlive a time of food shortage and low ambient temperatures. After immergence into their burrows (hibernacula) they execute periods of pre-hibernation euthermy, hibernation and post- hibernation euthermy. Hibernation includes alternating periods of deep torpor, characterized by decreased metabolic rate and body temperature and short euthermic phases.
We investigated a free-ranging population living in an urban area in Vienna. Animals were equipped with subcutaneously implanted iButtons. These data loggers recorded body temperature during the time in the hibernaculum, which enabled us to analyze hibernation patterns and to compare timing and duration of different phases between juvenile and adult individuals. All ten focal animals showed regular hibernation patterns but varied in the durations of defined periods.
Age differences were found in hibernation onset, time in torpor and the minimum body temperature during torpor (Tmin). Juveniles started to hibernate earlier, spent more time in torpor and showed a lower Tmin than adults probably to compensate their lower energy reserves. Interesting relationships were also found between timing and condition. Animals with higher body mass at immergence showed a later hibernation onset. Later onset was related to longer pre-hibernation euthermy, which could be used to feed on stored food. Animals that showed longer hibernation durations and spent more time in torpor emerged with lower body mass. Thus, the extended hibernation duration could be caused by lower quantity or quality of external energy reserves. Accordingly animals with longer periods of post-hibernation euthermy emerged with an increased body mass. A better condition at emergence could positively affect reproductive success. In general, the results indicate that hamsters with fewer food reserves spent more time in torpor to save energy while animals with more energy reserves could extend the euthermic periods and emerge in a better condition.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Hibernation torpor Common hamster food hoards hibernaculum
Schlagwörter
(Deutsch)
Winterschlaf Torpor Feldhamster Vorräte Hibernaculum
Autor*innen
Christian Raffetseder
Haupttitel (Englisch)
Hibernation patterns in free-ranging Common hamsters (Cricetus cricetus)
Paralleltitel (Deutsch)
Winterschlafsmuster freilebender Feldhamster (Cricetus cricetus)
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
35 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Eva Millesi
AC Nummer
AC13415326
Utheses ID
39320
Studienkennzahl
UA | 066 | 878 | |