Mehrere Arten von Tieren halten im Winter Winterschlaf, aber das Murmeltier ist wahrscheinlich eine der bekanntesten. Der Murmeltiertag und die damit verbundene Legende sind in den Vereinigten Staaten und Kanada vertraut, da jedes Jahr ein Murmeltier aus dem Winterschlaf geholt wird, damit wir herausfinden können, ob es seinen Schatten sieht und sechs weitere Wochen Winter vorhersagt. Abgesehen vom Volksglauben ist der Winterschlaf ein komplexer Zustand, in dem viele Dinge im Körper eines Murmeltiers passieren.
Körpertemperatur
- Ein Murmeltier gräbt sich unter die Erde, um zu überwintern, und der Winterschlafbau, also der tiefste Teil des Baus, in dem das Murmeltier in seinen Winterschlaf fällt, liegt unter der Frostgrenze. Aufgrund dessen kann die Körpertemperatur eines überwinternden Murmeltiers auf bis zu 39 oder 40 Grad Fahrenheit sinken. Das ist nicht viel wärmer als die Temperatur draußen, aber das Murmeltier ist durch das Körperfett isoliert, das es sich kurz vor dem Winterschlaf anfrisst.
Stoffwechsel
- Der Stoffwechsel eines überwinternden Murmeltiers sinkt, wie die Körpertemperatur, während des Winterschlafs drastisch. Deshalb frisst ein Murmeltier den ganzen Sommer über und versucht, sein Höchstgewicht um August eines jeden Jahres zu erreichen. Wenn der Winter naht, beginnt der Stoffwechsel des Tieres zu verlangsamen. Kurz bevor es in seinen Winterschlaf fällt, wird ein Murmeltier träge und lethargisch, und sobald es im Winterschlaf ist, benötigt der verlangsamte Stoffwechsel nicht so viel Energie. Das Murmeltier lebt den ganzen Winter von seinen Fettreserven und kommt viel schlanker zwischen Ende Februar und Anfang April wieder heraus, je nachdem, wie weit nördlich es lebt.
Herzfrequenz
- Sobald ein Murmeltier seinen jährlichen Schlaf eintritt, sinkt seine Herzfrequenz erheblich, auf etwa vier oder fünf Schläge pro Minute. Wissenschaftler versuchen immer noch zu ermitteln, wie die Murmeltiere bei einem so langsamen Herzschlag am Leben und unverletzt bleiben, und einige Studien haben nahegelegt, dass die Tiere irgendwie in der Lage sind, große Mengen an Ascorbinsäure und anderen Antioxidantien zu speichern, damit ihre Gehirne nicht geschädigt werden, wenn sie zu erwachen beginnen und der Blutfluss zunimmt. Eine andere Antwort könnte sein, dass Murmeltiere während ihres Winterschlafs mehrmals kurz erwachen, möglicherweise ihre Atmung und Herzfrequenz lange genug erhöhen, um Schaden abzuwenden.
Erwachen
- Obwohl das Murmeltier in einer Art tiefem Schlummer ist, scheinen die Hormone seines Körpers und seine innere Uhr noch mit der sich langsam ändernden Jahreszeit im Einklang zu stehen. Es wird angenommen, dass die allmählich zunehmenden Tageslichtmengen irgendwie die innere Uhr des Murmeltiers beeinflussen und Veränderungen in der Produktion von Melatonin auslösen, einem Hormon, das mit Schlaf zusammenhängt. Dies könnte dem Murmeltier sagen, dass es Zeit zum Erwachen ist.