Haariger Hitzeschutz: Spärliche Behaarung hält Elefanten kühl

Princeton (USA) – Fell oder Haarkleid haben gemeinhin eine wärmende Funktion. Nicht so bei Elefanten. Hier ist sogar das Gegenteil der Fall: Ihre Haare schützen die Dickhäuter vor Überhitzung, konnten US-Forscher nun zeigen. Möglich macht das die eher spärliche Verteilung, berichten sie im Fachblatt „PLoS ONE“. Ist das Haarkleid weniger dicht, hält es die Wärme nicht wie ein Fell nah an der Körperoberfläche, sondern leitet sie vielmehr vom Körper weg. Besonders effektiv ist dieser Mechanismus bei wenig Wind, wenn andere Kühlungsstrategien wie das Besprühen mit Wasser weniger gut funktionieren.

„Spärliche Behaarung erhöht die Hitze-Ableitung von der Elefantenhaut und hilft den größten an Land lebenden Säugetieren, den Notwendigkeiten für ihre Thermoregulation nachzukommen“, erläutert Elie Bou-Zeid von der Princeton University. Thermoregulation, das Beibehalten einer konstanten Körpertemperatur, ist für Elefanten eine knifflige Angelegenheit. Sie haben im Vergleich zum enormen Körpervolumen eine relativ geringe Körperoberfläche. Dieses eher für kühle Gegenden günstige Verhältnis macht es den Dickhäutern schwer, in den warmen Regionen, in denen sie beheimatet sind, ihre Körpertemperatur stabil zu halten. Die Tiere haben daher eine Vielzahl von Mechanismen entwickelt, um sich abzukühlen. So führen sie überschüssige Wärme unter anderem ab, indem sie mit den Ohren wedeln, im Staub wälzen, sich mit Wasser oder Schlamm besprühen, baden oder schattige Plätzchen aufsuchen.

Elefantenhaare

Gemeinsam mit seinen Kollegen hatte Bou-Zeid untersucht, wie sich unterschiedliche Haardichten – darunter auch Dichten, wie sie bei Afrikanischen und Asiatischen Elefanten vorkommen – auf die Thermoregulation der Dickhäuter auswirken. Um herauszufinden, wie sich der Wärmefluss um die Haare verhält, nutzten die Forscher eine Kombination aus theoretischen und empirischen Herangehensweisen. Dabei zogen sie auch variierende Hautstrukturen wie weich und rau in Betracht. Ihr Ergebnis: Spärliches Haar hilft eindeutig dabei, auch bei höheren Außentemperaturen die Körpertemperatur stabil zu halten. Ihren Berechnungen zufolge dient eine dichtere Behaarung durchaus der Isolation und hat damit eine wärmende Funktion. Bei zunehmend lichterer Behaarung aber ist irgendwann ein Punkt erreicht, an dem dieser Effekt kippt. Dann hilft das Haar dabei, Wärme von der Körperoberfläche abzuleiten, statt sie dort zu halten. Auf diese Weise verbessern Elefanten ihre Thermoregulation um mehr als 5 Prozent, bei niedrigen Windgeschwindigkeiten sogar um bis zu 23 Prozent, schreiben Bou-Zeid und seine Kollegen.

Aus dem technischen Bereich sind vergleichbare Mechanismen zur Abführung überschüssiger Hitze durchaus bekannt und haben ein breites Anwendungsspektrum. Die Elefantenbehaarung, so die Forscher, sei das erste belegte Beispiel aus der Natur für eine Verbesserung des Wärmetransfers durch eine geringe Haardichte und damit auch für einen entscheidenden evolutionären Vorteil. Das Phänomen stehe damit der allgemeinen Auffassung entgegen, dass Körperbehaarung ausschließlich als Isolation fungiert. Die Ergebnisse liefern so eine mögliche Erklärung dafür, warum sich Behaarung und Fell einst auf der Erde entwickeln konnten, obwohl diese damals noch viel wärmer war als heute.