Fledermäuse sind die einzigen Säugetiere, die aktiv fliegen können, und viele Arten nutzen diese Fähigkeit für ihre saisonalen Wanderungen. Während dieser Migration legen sie oft stundenlange Flugstrecken zurück. Diese immense energetische Leistung würde den Stoffwechsel der meisten anderen Säugetiere überfordern, da sie nur in begrenztem Maße Fettsäuren zur Energiegewinnung nutzen können. Neueste Forschungen des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) und Helmholtz Munich haben gezeigt, dass die Rauhautfledermaus (Pipistrellus nathusii) während ihrer Wanderungen eine bemerkenswert hohe Fettsäureverbrennung aufweist, die es ihr ermöglicht, diese langen Flüge zu bewältigen. Die Ergebnisse dieser Studie wurden im renommierten Fachjournal „The FASEB Journal“ veröffentlicht.
Die Wissenschaftler, unter der Leitung von Alesia Walker (Helmholtz Munich), Shannon Currie und Christian Voigt (beide vom Leibniz-IZW), untersuchten das Blut von Rauhautfledermäusen, die unter kontrollierten Bedingungen in einem Windkanal flogen, sowie von Individuen, die in der freien Wildbahn gefangen wurden – sowohl während als auch außerhalb der Migrationszeit. Die Proben wurden in Lettland an den ornithologischen Forschungsstationen Engure und Pape entnommen. Insgesamt wurden 47 Fledermäuse untersucht; 16 von ihnen flogen in einem Windkanal an der Universität Lund, wo die Luftgeschwindigkeit zwischen sechs und acht Metern pro Sekunde lag. Blutproben wurden sowohl unmittelbar nach dem Fang als auch nach einer Erholungszeit von einer Stunde entnommen und anschließend analysiert.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Migration der Fledermäuse mit einer signifikanten Erhöhung der Fettsäureverbrennung einhergeht. Bei den während des Zuges fliegenden Fledermäusen stieg der Anteil von Acylcarnitinen im Blut auf etwa 70%. Diese Moleküle fungieren als Transportmittel für Fettsäuren, die in die Mitochondrien gelangen, wo sie zur Energiegewinnung verbrannt werden. Ohne Carnitin könnten Fettsäuren die Mitochondrienmembran nicht passieren. Darüber hinaus identifizierten die Forscher bei ziehenden Fledermäusen höhere Konzentrationen an ungesättigten Fettsäuren und bestimmten Phospholipiden, was auf eine gesteigerte Fettverbrennung während der Migration hinweist.
Diese Erkenntnisse widersprechen der bisherigen Annahme, dass Säugetiere nur begrenzte Möglichkeiten zur Fettsäureoxidation während intensiver körperlicher Anstrengung haben. Dr. Alesia Walker betont, dass insbesondere die Metabolite ungesättigter Fettsäuren während der Migration stark erhöht sind, während bei gesättigten Fettsäuren keine signifikanten Unterschiede zwischen ziehenden und nicht ziehenden Tieren festgestellt wurden. Fledermäuse, wie alle Säugetiere, können mehrfach ungesättigte Fettsäuren nicht selbst synthetisieren und müssen sie über ihre Nahrung aufnehmen. Während der Zugzeit ernähren sich Rauhautfledermäuse vor allem von Insektenlarven, die in Gewässern leben und oft reich an langkettigen, mehrfach ungesättigten Fettsäuren sind.
Die physiologischen Anpassungen der Rauhautfledermäuse während der Migration ähneln stark denen der Vögel. Prof. Dr. Christian Voigt erklärt, dass die Fähigkeit der Fledermäuse, Fettsäuren zu verbrennen, ihnen hilft, sich für die langen Strecken ihrer Migration zu rüsten. Im Gegensatz zu Menschen und anderen Säugetieren, die bei intensiver Anstrengung Energie hauptsächlich aus Glykogen – einer Form von Kohlenhydraten – schöpfen, können Fledermäuse ihre Energie effizienter aus Fettsäuren beziehen. Dies ist besonders wichtig, da eine Erschöpfung der Glykogenspeicher zu einem Leistungsabfall führen kann, ein Phänomen, das Sportler oft als „hitting the wall“ erleben.
Die Rauhautfledermaus legt während ihrer Migration Tausende von Kilometern zurück, was es unerlässlich macht, dass sie ihre Energie effizient nutzen. Wäre sie, wie viele Singvögel, nicht auf ihre Winterquartiere angewiesen, könnte sie theoretisch bis nach Afrika ziehen. Allerdings verbringen Fledermäuse den Winter in ihren Quartieren in einem mehrmonatigen Winterschlaf, was ihnen eine andere Überlebensstrategie ermöglicht.
