Die Lebensaktivitäten von Tieren beschränken sich – verglichen mit kosmischen Temperaturen – auf einen sehr engen Temperaturbereich. Er reicht von einigen Graden unter Null in Polarregionen bis ca. 50 °C in heißen Quellen. Einige thermophile Bakterien gedeihen sogar in kochendem Wasser. Überleben kann aber auch außerhalb dieser Temperaturgrenzen möglich sein. Die meisten Tiere auf unserem Planeten besitzen nahezu die gleiche Temperatur wie ihre Umgebung. Vögel und Säugetiere dagegen haben eine von der Umgebung weitgehend unabhängige Körpertemperatur. Das ermöglicht ihnen, auch bei extremen Umwelttemperaturen zu leben. Wann hohe Temperaturen den Hitzetod bewirken, ist sehr unterschiedlich. Die japanische Honigbiene nutzt die unterschiedliche Toleranz z.B., wenn sie sich gegen räuberische Hornissen zur Wehr setzen. Statt ihren Giftstachel einzusetzen, umhüllen mehr als 500 Bienen die Riesenhornisse und überhitzen diese auf fast 48 °C. Das ist tödlich für die Hornisse, denn ihre obere erträgliche Temperaturgrenze liegt bei ca. 44 °C, die der Bienen aber nahe 50 °C. Ursächlich zum Tod führt die Denaturierung von Proteinen, Inaktivierung von Enzymen, mangelhafte Sauerstoffversorgung, Störung von Membranstrukturen.
Verschiedene Tricks wurden entwickelt, um Wärmeverluste und Wärmegewinne zu kontrollieren. Dicke Fettpolster von Seelöwen oder Walen, dichtes Fell bei Säugetieren oder ein isolierendes Federkleid schützen vor Wärmeverlusten, können aber auch bei höheren Umgebungstemperaturen zum Hitzestau führen. Durch Mausern passen viele Tiere ihre Körperbedeckung den Jahreszeiten an. Der Sommerpelz von Braunbären hat z.B. eine um 50% geringere Isolierungswirkung als das Winterfell. Überschüssige Körperwärme kann durch das Blut in die Haut an die Körperoberfläche transportiert und dort abgegeben werden. Hecheln und Schwitzen sind weitere Möglichkeiten, überschüssige Wärme loszuwerden. Zur Verdunstung von 1kg Wasser wird eine Wärmemenge von 580 kcal benötigt. Für uns Menschen ist die Verdunstung von Wasser an der nackten Körperoberfläche ein effektiver Weg der Abkühlung. Unter trockenen Wüstenbedingungen kann da 1 Liter Wasser pro Stunde abgeschwitzt werden. Zudem enthält der Schweiß beträchtliche Mengen Salz. Hechelnde Tiere verlieren dagegen kaum Elektrolyte. Zusätzliche Verdunstungskühlung erzeugen hechelnde Tiere, z.B. australische Beuteltiere, durch Einspeicheln und Lecken. Störche hat man dabei beobachtet, wie sie im heißen Afrika an ihre langen Beine urinieren, was Kühlung, aber auch eine weiße, die Sonnenstrahlung reflektierende Färbung herbeiführt.
Kamele gelten als besonders hitzetolerant: ihr dichtes Fell reduziert die Wärmeaufnahme aus der Umgebung; sie tolerieren relativ hohe Körpertemperaturen; sie brauchen wenig Wasser zur Wärmeregulation; sie verkraften größere Wasserverluste ohne Schaden; sie haben ein erstaunliches Trinkvermögen.
Kritisch ist es für Tier und Mensch, wenn durch plötzlichen Hitzestress die Körpertemperatur ansteigt und das hitzeempfindlichste Organ, das gut durchblutete Gehirn, zu Überhitzen droht. Bei ostafrikanischen Gazellen steigt bei Fluchtreaktionen die Bluttemperatur von 39 °C auf 44 °C. Die Gehirntemperatur erreicht aber nur unkritische 41 °C. Ermöglicht wird ihr das durch ein kapillares Kühlsystem, in dem in der Nase abgekühltes venöses Blut das arterielle Blut vor seinem Eintritt ins Gehirn runterkühlt.
Wir Menschen meiden am besten die große Hitze, reduzieren unsere Aktivitäten und trinken reichlich über den Tag. So lassen sich Störungen der Körperfunktionen, gar ein lebensgefährlicher Hitzschlag vermeiden.
(H. J. Ferenz)