Der schockierende Grund, warum Giraffen so lange Beine haben
Vielleicht haben Sie sich schon einmal gefragt, warum Giraffen so lange Hälse haben. Die Antwort scheint zunächst klar: Sie ermöglichen es ihnen, die saftigen Blätter hoch oben in afrikanischen Akazien zu erreichen. Nur Giraffen haben direkten Zugang zu diesen Blättern, während kleinere Säugetiere am Boden miteinander konkurrieren müssen. Diese exklusive Nahrungsquelle scheint der Giraffe das ganze Jahr über eine Fortpflanzung zu ermöglichen und Dürren besser zu überstehen als kürzere Arten. Doch der lange Hals hat auch seinen Preis, der hier zum ersten Mal sichtbar wird: Er erfordert enorme Herzleistung, um das Blut zum Kopf zu pumpen.
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Das Herz kämpft gegen die Schwerkraft – und die langen Beine helfen
Das Herz eines Erwachsenen-Giraffen muss Druck erzeugen, damit Blut mehr als zwei Meter bis zu seinem Kopf gepumpt wird. Der Blutdruck eines erwachsenen Giraffen liegt typischerweise über 200 mm Hg – mehr als das Doppelte dessen, was die meisten Säugetiere erreichen. Als Folge davon verbraucht das Herz einer ruhenden Giraffe mehr Energie als der gesamte Körper eines ruhenden Menschen – und tatsächlich mehr Energie als das Herz jedes anderen Säugetieres ähnlicher Größe. Allerdings, wie in unserer neuen Studie im Journal of Experimental Biology gezeigt, hat das Herz der Giraffe einige bislang unbekannte Helfer im Kampf gegen die Gravitation: die langen, langen Beine des Tieres.
Elaffe Eine Frankenstein-style-Kombination zeigt, wie lange Beine Energie sparen
In unserer neuen Studie quantifizierten wir den Energieaufwand für das Pumpen von Blut bei einem typischen erwachsenen Giraffen und verglichen ihn mit dem, was es bei einem imaginären Tier mit kurzen Beinen, aber einem längeren Hals erreichen würde, um dieselbe Baumkrone zu erreichen.Dieses Biest war eine Frankenstein-style combination aus dem Körper eines afrikanischen Elands und dem Hals einer Giraffe. Wir nannten es eine "elaffe".Wir fanden heraus, dass dieses Wesen satte 21 Prozent seines Gesamtenergiehaushalts für das Antrieb seines Herzens aufwenden würde, verglichen mit 16 Prozent bei der Giraffe und 6,7 Prozent bei Menschen.Durch das Anheben seines Herzens näher an den Kopf mithilfe der langen Beine 'saves' a net 5 percent der Energie, die es aus der Nahrung aufnimmt.Im Laufe eines Jahres würde diese Energieersparnis sich auf mehr als 1,5 Tonnen Nahrung summieren – was den Unterschied zwischen Leben und Tod auf der afrikanischen Savanne ausmachen könnte.In seinem Buch How Giraffes Work erklärt der Zoologe Graham Mitchell, dass die Vorfahren der Giraffen lange Beine hatten, bevor sie lange Hälse entwickelten.Aus energetischer Sicht ergibt das Sinn. Lange Beine erleichtern die Arbeit des Herzens, während lange Hälse sie schwerer arbeiten lassen.
Evolutionskosten der langen Beine und das unüberwindbare Höhenlimit
Die Energie Kosten des Herzens steigen in direktem Verhältnis zur Höhe des Halses, daher muss es eine Grenze geben. Ein Sauropoden-Dinosaurier, der Giraffatitan, ragt 13 Meter über den Boden des Berliner Naturkundemuseums.Sein Hals ist 8,5 m hoch, was einen Blutdruck von etwa 770 mm Hg erfordern würde, um Blut zu seinem Kopf zu pumpen – fast achtmal so hoch wie bei dem durchschnittlichen Säugetier.Das ist unwahrscheinlich, weil die Energiekosten des Herzens beim Pumpen dieses Blutes die Energiekosten des restlichen Körpers übersteigen würden.Sauropod-Dinosaurier könnten ihren Kopf nicht so hoch heben, ohne das Bewusstsein zu verlieren. Tatsächlich ist es unwahrscheinlich, dass irgendein Landsäugetier in der Geschichte eine Höhe erreicht hat, die die eines erwachsenen männlichen Giraffen übersteigt.Roger S. Seymour, Professor Emeritus of Physiology, University of Adelaide und Edward Snelling, Faculty of Veterinary Science, University of Pretoria.Dieser Artikel ist eine Neuveröffentlichung aus The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz. Lesen Sie den Originalartikel.
