Bakterien und Elefanten haben mehr gemeinsam als bisher gedacht: Beide haben einen vergleichbaren Energieumsatz pro Körpermasse. Diese Beobachtung russischer und amerikanischer Forscher widerspricht der bisherigen Annahme, dass kleinere Lebewesen grundsätzlich mehr Energie pro Masse umsetzen als große. In ihrer Studie vergleichen die Wissenschaftler vom Bakterium über Insekten bis hin zum Elefanten ein breites Spektrum an Organismen und Größenordnungen ? sie sind damit die ersten, die den Stoffwechsel einer Mikrobe mit der eines großen Säugetieres vergleichen.
“Unsere Beobachtung legt nahe, dass es eine universelle Stoffwechselrate pro Körpermasse gibt, die einen Organismus unabhängig von seiner Größe am Leben halten kann”, sagt Co-Autor Bai-Lian Li. Es scheine einen optimalen Rhythmus für Lebewesen zu geben, der von der evolutionären Größenzunahme unabhängig sei, fährt er fort. Allerdings schränken die Wissenschaftler ein, dass es innerhalb verwandter Lebewesen, wie zum Beispiel innerhalb der Klasse der Säugetiere, durchaus Unterschiede im Energieumsatz pro Masse gebe: So verbraucht die Spitzmaus, die 1 Millionstel eines Elefanten wiegt, 25-mal mehr Energie pro Gramm als der Elefant.
Beim Vergleich von Organismen verschiedener Klassen, deren Gewicht sich außerdem um mehr als den Faktor einer Million unterscheidet, finden sich jedoch mehr Ähnlichkeiten als Unterschiede im Energiehaushalt: Die minimale Stoffwechselrate von Bakterien ist beispielsweise vergleichbar mit der eines Bären im Winterschlaf und beträgt ein bis zehn Watt pro Kilogramm Körpergewicht. Umgekehrt entspricht der Energieumsatz eines Bakteriums im Wachstum der maximalen Stoffwechselrate von Insekten, Vögeln und Säugetieren.
Alle Lebewesen müssen Energie, die sie durch Nahrungsaufnahme gewinnen, innerhalb ihres Organismus weitertransportieren. Je größer der Organismus, desto länger sind auch die Wege ? im Falle des Elefanten ist der Weg vom Rüssel bis zum Herzen 10 Millionen Mal länger als die Gesamtlänge eines einzelnen Bakteriums. Dennoch stehen die Elefanten den winzigen Bakterien im Energietransport um nichts nach.
Anastassia Makarieva ( Russische Akademie der Wissenschaften in Sankt Petersburg) et al.: Proceedings of the Royal Society: Biological Sciences (Online-Vorabveröffentlichung, doi:10.1098/rspb.2005.3225) ddp/wissenschaft.de ? Christina Schallenberg
