Eine Studie entdeckte mumifizierte Mäuse auf hochgelegenen Andenvulkanen und zeigte, dass Säugetiere unter extremen, marsähnlichen Bedingungen überleben können. Dieser Befund stellt unser Verständnis der physiologischen Grenzen des Wirbeltierlebens in Frage und regt zu weiteren Untersuchungen der Überlebensmechanismen dieser Mäuse an.
Die kargen, vom Wind verwehten Gipfel der Vulkane in der Puna de Atacama, die sich über Chile und Argentinien erstreckt, haben eine verblüffende Ähnlichkeit mit der Marsoberfläche, die durch eine spärliche Atmosphäre und eisige Bedingungen gekennzeichnet ist. Da diese Gipfel in atemberaubenden Höhen von über 6.000 Metern liegen, galten sie früher als unwirtlich für die Existenz von Säugetieren. Allerdings wurde kürzlich eine Studie in der Fachzeitschrift veröffentlicht Aktuelle Biologie präsentiert eine bahnbrechende Entdeckung: mumifizierte Mäuse, die in diesen rauen Landschaften gefunden wurden und die bekannten Grenzen des Überlebens von Wirbeltieren auf unserem Planeten verschieben.
„Das Überraschendste an unserer Entdeckung ist, dass Säugetiere auf den Gipfeln von Vulkanen in einer so unwirtlichen, Mars-ähnliche Umgebung“, sagt der leitende Autor Jay Storz, ein Biologe an der University of Nebraska, Lincoln. „Gut trainierte Bergsteiger können solche extremen Höhen bei einem eintägigen Gipfelversuch ertragen, aber die Tatsache, dass Mäuse tatsächlich in solchen Höhen leben, zeigt, dass wir die physiologische Verträglichkeit kleiner Säugetiere unterschätzt haben.“
Dieses Foto zeigt einen Vertreter einer Blattohrmausart namens Phyllotis vaccarum. Bildnachweis: Marcial Quiroga-Carmona
Storz und seine Kollegen entdeckten die erste Mäusemumie auf dem Gipfel des Volcán Salín zufällig, als sie am Rand eines Steinhaufens über den ausgetrockneten Kadaver stolperten. Aber da sie nun wussten, wonach sie suchen mussten, stießen sie bald auf andere.
„Als mein Kletterpartner und ich begannen, die restlichen Felsen zu durchsuchen, fanden wir sieben weitere Mumien auf demselben Gipfel“, erinnert sich Storz.
Anschließend begannen sie systematisch auf den Gipfeln aller Andenvulkane zu suchen. Bisher haben sie 21 Vulkangipfel abgesucht, darunter 18 mit Höhen über 6.000 Metern. Insgesamt haben sie 13 mumifizierte Mäuse auf den Gipfeln mehrerer Vulkane mit einer Höhe von mehr als 6.000 Metern gefunden. In einigen Fällen wurden die Mumien von Skelettresten zahlreicher anderer Mäuse begleitet.
Video, das die Stelle zeigt, an der vier Mumien auf dem Gipfel des Volcán Púlar (6.233 m) in Chile ausgegraben wurden. Bildnachweis: Jay Storz
Radiokarbondatierung und genetische Analyse
Radiokarbondatierungen ergaben, dass die mumifizierten Mäuse, die auf den Gipfeln zweier Vulkane gefunden wurden, höchstens einige Jahrzehnte alt waren. Diejenigen von einem dritten Standort waren älter und wurden auf höchstens 350 Jahre geschätzt. Die genetische Analyse der Gipfelmumien zeigte, dass es sich um eine handelt Spezies Blattohrmaus genannt Phyllotis vaccarumdas bekanntermaßen in tieferen Lagen der Region auftritt.
„Die Entdeckung der Mäusemumien auf den Gipfeln dieser eiskalten, windgepeitschten Vulkangipfel war eine große Überraschung“, sagt Storz. „In Kombination mit unseren Live-Fangaufzeichnungen von Mäusen auf den Gipfeln und Flanken anderer hochgelegener Andenvulkane sammeln wir immer mehr Beweise dafür, dass es in extremen Höhen lebende Mäusepopulationen gibt, die seit langem dort leben.“
Dieses Foto zeigt ein Mitglied des Forschungsteams auf dem Gipfel des Ojos del Salado, 6.893 m (Puna de Atacama, Chile-Argentinien). Bildnachweis: Mario Pérez Mamani
Erforschung der Geheimnisse des Lebens von Säugetieren in großer Höhe
Der Befund wirft nun wichtige Fragen auf, unter anderem wie Säugetiere in einer kargen Welt aus Fels, Eis und Schnee leben können, in der die Temperaturen nie über dem Gefrierpunkt liegen und auf Meereshöhe etwa die Hälfte des verfügbaren Sauerstoffs vorhanden ist. Es ist nicht klar, warum die Mäuse in solche Höhen geklettert sind. Vor über 500 Jahren war bekannt, dass Inkas auf den Gipfeln einiger Andengipfel Menschen- und Tieropfer darbrachten. Allerdings stellen die Forscher fest, dass die mumifizierten Mäuse von den Vulkangipfeln nicht von den Inkas dorthin transportiert werden konnten, da keine von ihnen alt genug ist, um mit ihnen zusammenzuleben.
In ihrer laufenden Arbeit untersuchen die Forscher, ob die Hochlandmäuse über besondere physiologische Eigenschaften verfügen, die es ihnen ermöglichen, unter sauerstoffarmen Bedingungen zu überleben und zu funktionieren. Um das herauszufinden, führen sie physiologische Experimente an in Gefangenschaft gehaltenen Mäusen durch, die in großen Höhen gesammelt wurden. Sie setzen auch ihre Bergsteigeruntersuchungen an kleinen Säugetieren auf hohen Andengipfeln in Argentinien, Bolivien und Chile fort.
„Mit unseren bergsteigerbiologischen Untersuchungen in den Anden machen wir immer wieder überraschende neue Entdeckungen über die Ökologie extrem hochgelegener Umgebungen“, sagt Storz.
Referenz: „Genomische Einblicke in das Geheimnis der Mausmumien auf den Gipfeln der Atacama-Vulkane“ von Jay F. Storz, Schuyler Liphardt, Marcial Quiroga-Carmona, Naim M. Bautista, Juan C. Opazo, Timothy B. Wheeler, Guillermo D’ Elía und Jeffrey M. Good, 23. Oktober 2023, Aktuelle Biologie.
DOI: 10.1016/j.cub.2023.08.081
Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse der finanziert Nationales Gesundheitsinstitutdie National Science Foundation, die Geographic Society und FONDECYT.