Hitzeresistent

Gluthitze und Trockenheit machen die Sahara zu einem Ort der Extreme. Wüstentiere können sich nur dank aussergewöhnlichen Anpassungen und Tricks behaupten. Manche kommen ohne einen einzigen Tropfen Trinkwasser aus, andere kühlen ihr Gehirn – Überlebenskünstler sind sie alle.

Die Sahara hält den Sonnenscheinrekord: Bis zu elf Stunden brennt die Sonne Tag für Tag vom wolkenlosen Himmel – länger als irgendwo sonst auf der Erde. Tags am Boden erreichen sie bis zu 80 Grad Celsius, nachts können die Temperaturen allerdings auch unter den Gefrierpunkt fallen.

Überleben ohne zu trinken

Doch nicht nur die extremen Temperaturschwankungen machen den Tieren der Wüste zu schaffen. Sie sind auch der schädlichen UV-Strahlung der Sonne ausgesetzt, die nahezu ungehindert die Luftschichten durchdringt. Überdies ist Wasser Mangelware. Und wenn Sandstürme ungebremst über die unendliche Weite fegen, wird das Dasein zur Grenzerfahrung. Dennoch lebt die Wüste.

Die artenreichste Tiergruppe sind die Schwarzkäfer mit etwa 340 Arten, gefolgt von Springschrecken und Ameisen mit je zirka 60 Arten. Schätzungsweise 50 Säugetierarten leben in der Sahara, die meisten davon sind kleine Nagetiere. Die Echsen sind mit 30 Arten vertreten, 18 Vogel-, 13 Schlangen-, 17 Skorpionarten sowie zahlreiche Spinnen- und Insektenspezies sind in der unwirtlichen Umwelt heimisch. Die Wüstentiere haben evolutionäre Anpassungen und raffinierte Verhaltensstrategien entwickelt, um die Hitze, den Wassermangel und die notorische Nahrungsknappheit zu überstehen.

Täglich verliert ein Mensch etwa 2,5 Liter Wasser über die Haut, die Atmung und die Ausscheidung. Ein Wasserverlust von rund 10 Prozent des Körpergewichts führt zu Kopfschmerzen, Verwirrtheit und Krämpfen, bei einem Verlust von 15 bis 25 Prozent tritt der Tod ein. Deshalb ist Trinken absolut lebensnotwendig.
Auch für die Tiere, die wie die Menschen zu etwa 70 Prozent aus Wasser bestehen. Da in der Sahara Wasserstellen rar sind, verfügen Wüstentiere über verblüffende Strategien, um das Flüssigkeitsproblem zu lösen. Insektenfressende Vögel, Dromedare oder Gazellen müssen nur gelegentlich trinken, und viele Tiere können überleben, ohne auch nur einen Schluck Trinkwasser aufzunehmen.

Dies gilt in erster Linie für die Fleischfresser: Schakal, Sand- und Wüstenfuchs, Schlangen, Skorpione und die meisten Echsen nehmen mit ihrer Beute so viel Wasser auf, dass sie ihren Flüssigkeitsbedarf komplett decken können. Bei den Vegetariern kommt es auf die Art der Nahrung an. Wer saftige, grüne Pflanzen frisst, die 95 Prozent Wasser enthalten, braucht nicht zu trinken. Wer sich allerdings von dürren Stängeln und trockenen Samen ernährt – was in der Sahara die Regel ist –, muss sich etwas Besonderes einfallen lassen. Wie beispielsweise die Wüstensandratte, deren Trick so einfach wie wirkungsvoll ist. Sie schafft ihre Körner in unterirdische Vorratskammern und verstopft den Eingang mit Sand. Egal, wie gross der Hunger ist, der kleine Nager wartet geduldig, bis die Körner so viel Bodenfeuchtigkeit aufgenommen haben, dass er nach dem Verzehr auf das Trinken verzichten kann

Dromedare trinken auch Salzwasser
Das Dromedar ist so perfekt an den Extremlebensraum angepasst, dass es als das Wüstentier schlechthin gilt. Ata Allah – Gottesgabe – nennen die Beduinen ihren wichtigsten Begleiter, ohne den ein Überleben in der Wüste nie möglich gewesen wäre. Überall in der Sahara sind Dromedare in kleinen Gruppen anzutreffen. Sie stammen von entlaufenen domestizierten Tieren ab. Die wilden Dromedare sind ausgestorben. Die langen Beine und der lange Hals des Dromedars heben die lebenswichtigen Organe über die heisseste Luftschicht am Boden, die Nüstern können bei einem Sandsturm verschlossen werden, lange Wimpern und starker Tränenfluss schützen die Augen und dichte Behaarung verhindert, dass Staub und Sand in die Gehörgänge dringen. Die dicken Lippen des genügsamen Spezialisten sind so unempfindlich, dass selbst die langen, spitzen Dornen der Akazien ihnen nichts anhaben.

Sogar bei Temperaturen von 50 Grad kann ein Dromedar zwei Wochen lange Durststrecken überstehen. Kommt es dann aber an eine Wasserstelle, die es über eine Entfernung von bis zu 30 Kilometern wittert, pumpt es in wenigen Minuten bis zu 135 Liter in sich hinein. Gespeichert wird das Wasser in den roten Blutkörperchen, die sich um das 240-fache ihres Volumens ausdehnen können.

Im Gegensatz zu anderen Tieren und den Menschen vertragen Dromedare problemlos Salzwasser mit einem Gehalt von bis zu 6 Prozent – der durchschnittliche Salzgehalt der Ozeane beträgt 3,5 Prozent –, wobei das Salz über die besonders effizienten Nieren ausgeschieden wird. Da in der Wüste Salzwasser weitaus häufiger vorkommt als Süsswasser, stellt die Salztoleranz einen evolutionären Vorteil dar, der die Überlebenschancen erhöht.

Zudem kann das Dromedar als einziges Säugetier seine Körpertemperatur auf 42 Grad ansteigen lassen, ohne Schaden zu nehmen. Schwitzen und damit Wasser verdunsten muss es erst ab 40 Grad. Nachts dagegen kühlen sich die Tiere auf 34 Grad ab, sodass sie am Tag wieder viel Wärme aufnehmen können. Eine weitere Anpassung ist das Ausscheiden von hoch konzentriertem Urin und trockenem Kot, wodurch ebenfalls Wasserverluste vermieden werden.

Fett als Wasserspeicher

Andere Nagetiere und auch die Schwarzkäfer beschaffen sich das kostbare Nass ausschliesslich auf chemische Weise. Mit dem Sauerstoff aus der Atemluft verbrennen sie das mit der Nahrung aufgenommene Fett, sodass Wasser und Energie freigesetzt werden. 100 Gramm Samen ergeben 54 Gramm Wasser. Manche Tiere legen sich in guten Zeiten ein Fettpolster als Nahrungs- und Wasserspeicher zu: Die Dornschwanz-Agame macht ihren Schwanz, das Dromedar seinen Höcker zum Reservoir für Notzeiten.

Wechselwarme Tiere wie Reptilien, Insekten und Spinnenartige, deren Körpertemperatur sich der Umgebungstemperatur angleicht, kühlen ihren Körper nicht durch Schwitzen und die dadurch entstehende Verdunstungskälte, sodass der Feuchtigkeitsverlust bei ihnen bedeutend geringer ist als bei Säugetieren. Da sich Insekten und Spinnen zudem durch ihren Chitinpanzer vor Verdunstung schützen, der bei den Skorpionen noch mit einer dichten Wachsschicht überzogen ist, sind sie für das Leben in der Wüste bestens gewappnet und gehören zu den Weltmeistern im Wassersparen.

Selbst den problematischen Flüssigkeitsverlust beim Ausatmen haben sie durch spezielle Anpassungen reduziert. Viele Wüstenschlangen haben sogar ihr Drohgebaren auf Minimierung des Feuchtigkeitsverlustes eingestellt. Bei Gefahr öffnen sie nicht das Maul, um zu zischen und dadurch Wasser zu verlieren, sondern reiben ihre Schuppen aneinander und machen durch rasselnde Geräusche auf sich aufmerksam.

Ausbeutung des Grundwassers
Die Sahara erstreckt sich über rund 9 Millionen Quadratkilometer vom Atlantik bis zum Roten Meer und vom Mittelmeer bis zur Sahelzone. Durschschnittlich fallen pro Jahr nur 45 Millimeter Regen, in manchen Regionen regnet es jahrelang überhaupt nicht. Vor rund 90 Millionen Jahren war die Sahara vom Meer bedeckt. Als sich vor etwa 16 000 Jahren die Regengrenze nach Norden verschob, verwandelte sie sich in eine grüne, fruchtbare Savannenlandschaft – bis sie dann vor zirka 4500 Jahren durch den Rückgang der Regenfälle zur Wüste wurde.
Die Niederschläge der Vergangenheit haben als fossiles Grundwasser überdauert. Eines dieser gigantischen Grundwasser-Reservoire ist das Nordwestsahara-Becken, das unter Tunesien, Libyen und Algerien liegt. Doch wo einst das oberflächennahe Grundwasser fruchtbare Oasen entstehen liess, sind heute viele Brunnen versiegt und oft können nicht einmal mehr die Dattelpalmen mit ihren 10 Meter langen Wurzeln das Grundwasser erreichen. Die Ausbeutung der Wasserressourcen macht immer mehr und immer tiefere Bohrungen notwendig, um die Menge Wasser zu fördern, die als Trinkwasser für den Tourismus und zur Bewässerung von Oasen und Ackerland in der Wüste benötigt wird. So entnehmen die Bewohner Nordafrikas den unterirdischen Vorräten derzeit dreimal mehr Wasser, als der Regen ergänzen kann.

Winterschlaf im Sommer

Am schwersten in der Wüste haben es die Säugetiere, die eine Menge Wasser und Energie brauchen, um ihre Körpertemperatur konstant um 37 Grad zu halten. Durch Schwitzen oder Hecheln verhindern sie eine Überhitzung, denn Körpertemperatur über 43 Grad sind für sie tödlich. Doch da sie diesen Flüssigkeitsverlust mangels Wassernachschub nicht kompensieren können, heisst die Alternative: Die Hitze meiden, so gut es nur geht. Wer seinen Sonnenschirm nicht ständig mit sich trägt wie das Berberhörnchen, das sich mit seinem buschigen Schwanz Schatten spendet, verdöst die Tageshitze in Felsspalten, unter Steinhaufen oder in Erdhöhlen, wo bereits in 30 Zentimeter Tiefe bei Tag und Nacht angenehme 25 Grad herrschen, und macht sich erst in der Dämmerung oder nachts auf Nahrungssuche und Beutefang.

Da grosse Tiere wie Dromedare oder Antilopen der Hitze nicht ausweichen können, haben sie besondere Anpassungen entwickelt, um sich vor den hohen Temperaturen zu schützen. So können Antilopen ihr empfindliches Gehirn vor Überhitzung bewahren, indem sie das Blut, das durch die Halsadern ins Gehirn fliesst, über die Schleimhäute ihrer grossen Nasenhöhlen kühlen. Beim Einatmen der trockenen Luft geben die Schleimhäute Feuchtigkeit ab; die Verdunstung führt zu einem Kühleffekt auf das vorbeiströmende Blut.

Eine ganz besondere Strategie praktizieren die Wüstenspringmaus sowie viele Insekten und Spinnen. Sie verschlafen den Sommer, wenn die Hitze am grössten und die Nahrung am knappsten ist. Der Energiespartrick funktioniert ähnlich wie beim Winterschlaf: Der Stoffwechsel schaltet auf Sparflamme, Herzschlag und Atemfrequenz sind stark herabgesetzt.

Eidechsen und Agamen dagegen können auch im Sommer tagaktiv bleiben. Denn die wechselwarmen Echsen, steuern ihre Temperatur durch ein «drittes Auge», das sogenannte Scheitelauge. Sie brauchen die Sonne, um ihren Stoffwechsel anzukurbeln. Wird  es den Sonnenanbetern zu warm, verstecken sie sich unter Steinen oder in Erdhöhlen. Dornschwanz- und Atlas-Agamen können die Temperatur ihres Körpers nicht nur über ihr Verhalten, sondern auch durch Farbwechsel beeinflussen. Wenn sie morgens aus ihrem Versteck kommen, sind sie schwarz beziehungsweise dunkelblau, um die Sonnenstrahlen besser absorbieren zu können und schnell Betriebstemperatur zu erreichen. Im Laufe des Tages werden sie immer heller und reflektieren die Wärmestrahlung zunehmend. Auf diese Weise verlängern sie ihre Aktivitätsphase in der Sonne.

Klimatisierte Vogelbrut

Wie ausgeklügelt die vielfältigen Anpassungen sind, beweisen auch die Nagetiere der Sahara. Nager, die im Sand leben und unterirdische Bauten anlegen, bringen ihren Nachwuchs nackt auf die Welt. Das ist nur möglich, weil die konstante Temperatur unter der Erde das Überleben der Jungen garantiert. Den extremen Temperaturschwankungen an der Oberfläche wären diese schutzlos ausgeliefert. Doch die Stachelmaus besiedelt felsige Regionen, wo sie keine Höhlen als Kinderstube graben kann. Und wieder hat die Trickkiste der Natur eine Lösung parat: Die Jungen werden mit Fell und voll entwickelter Temperaturregulation geboren, wüstentauglich vom ersten Lebenstag an.

Bei den Vögeln fängt die Sorge um den Nachwuchs bereits beim Brutgeschäft an. Während Vögel in den gemässigten Breiten die Eier warm halten müssen, stellt sich den Wüstenvögeln das Problem, wie sie ihre Eier vor zu viel Wärme schützen, damit die Embryos nicht absterben. Greifvögel und Wüstenraben brüten in schattigen Felsspalten, Sahara-Steinkäuze in verlassenen Nagerbauten. Flughühner und Steinschmätzer suchen gezielt nach einem Nistplatz auf porösem Gestein, das sich wenig aufheizt und nachts Tau aufnimmt. Dabei tasten die Weibchen mit dem Bauch so lange den Untergrund ab, bis sie eine geeignete Stelle gefunden haben.

Wieder eine andere Taktik wendet der amselgrosse Rennläufer an, der seine zwei rundlichen Eier während der Sommerhitze in eine Sandmulde legt. Bei Temperaturen bis zu 35 Grad kauert er über dem Gelege und spendet mit seinem Körper Schatten. Steigen die Temperaturen, bebrütet er die Eier – wie bei Kälte, wobei er ihnen durch die Kühlmechanismen seines Körpers Wärme entzieht. Das gelingt nicht nur durch Hecheln, sondern auch durch die ungewöhnliche Fähigkeit, über die langen Beine Hitze abzubauen. Obwohl die Samenfresser unter den Vögeln täglich trinken müssen, brüten sie nicht in der Nähe der spärlichen Wasserstellen, da hier der Feinddruck zu hoch wäre. Deshalb müssen sie oft gewaltige Strecken zurücklegen, um an eine Tränke zu gelangen. Bis zu 70 Kilometer weit fliegen Palmtauben und Flughühner, um ihren Durst zu löschen. Besonders erfinderisch sind die Flughühner, wenn es darum geht, die Jungen mit Wasser zu versorgen: Mit ihrem Brust- und Bauchgefieder nehmen sie Wasser auf und transportieren es über die grosse Entfernung zu ihren Küken.

Literatur
• Schatanek und Elkharassi: «Sahara – Tiere, Pflanzen, Spuren»,
Kosmos Verlag 2006, Fr. 53.–
• Antoine de Saint-Exupéry: «Wind, Sand und Sterne»,
Karl Rauch Verlag 2006,  Fr. 49.90
• Peter Dittrich (Hrsg.): «Biologie der Sahara»,
Edition Chimaira 2005, Fr. 44.90

Bilder: © Manfred Pfefferle