Wie eine Maus in 6739 Metern Höhe dem Sauerstoffmangel trotzt

Auf dem Gipfel des 6739 Meter hohen Vulkans Llullaillaco an der Grenze zwischen Chile und Argentinien herrschen Bedingungen, die Forschende gern mit dem Mars vergleichen: Dauerfrost, kaum Wasser, fast kein Pflanzenwuchs – und Luft, die pro Atemzug nur noch rund 44 Prozent des Sauerstoffs auf Meereshöhe enthält. Lange galt für Säugetiere bei etwa 5500 Metern Schluss. Dass hier oben trotzdem eine kleine Maus lebt, zwingt die Biologie, ihre Annahmen über die Grenzen tierischen Lebens zu überdenken.

Die Anden-Blattohrmaus (Phyllotis vaccarum) ist das höchstlebende Säugetier der Erde. Ein internationales Team, an dem Forschende der McMaster University in Kanada und der University of Montana beteiligt waren, hat nun im Fachjournal Science beschrieben, wie das Tier diesen Extrembedingungen standhält. Statt einer einzigen Wunderanpassung fanden die Wissenschaftler ein ganzes Bündel von Veränderungen – im Verhalten, im Stoffwechsel und bis hinunter in die einzelnen Muskelzellen.

Atmen wie ein Marathonläufer

Anders als viele andere Höhentiere besitzen die Gipfelmäuse keine besonders effiziente Variante des Sauerstoffträgers Hämoglobin. Ihr Trick ist ein anderer: Sie atmen schneller. Ein Enzym namens Carboanhydrase hält dabei den CO2-Gehalt im Blut stabil und verhindert, dass die dauerhafte Hyperventilation aus dem Ruder läuft. So gewinnen die Tiere genug Sauerstoff, um selbst in der Kälte ihre Körperwärme zu halten.

Diese Wärme entsteht in besonders aktiver Muskulatur und in braunem Fettgewebe. Auf zellulärer Ebene ähneln die Muskeln der Hochlandmäuse eher denen von Ausdauersportlern: Sie sind dicht mit Mitochondrien gepackt, den Kraftwerken der Zelle. „Sie sind eher wie ein Marathonläufer als ein Sprinter“, sagt Studienautor Graham Scott. Zusätzlich verbrennen die Tiere bevorzugt Fette – ein effizienter Brennstoff für zitternde Muskeln und wärmeproduzierendes Gewebe.

Die Genanalyse lieferte noch eine Überraschung, die wenig mit Kälte oder Sauerstoff zu tun hat: Hinweise auf eine verstärkte Fähigkeit, pflanzliche Giftstoffe aus der kargen Nahrung abzubauen. Für die Forschenden ist die Maus damit weit mehr als eine Kuriosität. Sie ist ein lebendes Modell dafür, wie die Evolution viele kleine Stellschrauben gleichzeitig justiert, um Leben selbst dort möglich zu machen, wo man es nie vermutet hätte – und ein Ansatzpunkt, um besser zu verstehen, wie Körper mit Sauerstoffmangel umgehen.