Parāoa

Januar 21, 2016

Parāoa bedeutet in der Maori Sprache Pottwal. (Maori = indigenes Volk Neuseelands)

Die Maori haben auch heute noch eine tiefe kulturelle Verbundenheit zu den Walen und sehen sie als heilige Tiere.

Meine Verehrung und Respekt für diesen Säuger wurde inspiriert durch seine Leistung auf der Suche nach seiner Lieblingsnahrung dem Riesentintenfisch, welcher im Reich der ewigen Dunkelheit und Kälte, der Tiefsee lebt. Er ist der wahre Champion im Freitauchen. Mit seinen außergewöhnlichen Leistungen im Tieftauchen bis über 2000 Metern und Luftanhalten von nahezu eineinhalb Stunden, lässt er uns Menschen nur allzu winzig aussehen.

Hier ein paar Daten und Fakten über diesen Säuger :

  • wissenschaftlicher Name : physeter macrocephalus
  • Länge : Weibchen bis 15 Meter, Männchen bis 25 Meter
  • Gewicht : Weibchen bis 25 Tonnen, Männchen bis 45 Tonnen
  • tiefster aufgezeichneter Tauchgang : 2250m in einer Stunde und dreizehn Minuten
  • besitzt das größte Gehirn auf der Erde (bis 9kg)
  • hat den längsten Darm auf der Erde (bis 200m)
  • Herzgröße bis 1 m³
  • Alter bis 70 Jahre, bis 100 Jahre für Walkühe
  • derzeitige Population ca. 360000
  • hat das stärkste Sonarsystem im Tierreich und ist zugleich das lauteste Geräusch, welches von einem Tier produziert wird

Für interessierte Leser die ausführliche Physiologie des Pottwals :

Der Pottwal trägt seinen Namen, weil er einen pottförmigen Kopf besitzt, der einem Kochtopf ähnelt. Dieser Kopf macht etwa 1/4 seiner gesamten Körperlänge und 1/3 seines gesamten Gewichtes aus. Im Mittelalter hielt man das im Kopf befindliche Walrat für Samenflüssigkeit, weil der Wachsanteil des Öls in Kontakt mit dem kalten Wasser kristallisiert und eine weißliche Farbe annimmt. Fälschlicherweise wurde aus diesem Grund angenommen, dass der Kopf auch zur Fortpflanzung dient. Im englischen heißt der Pottwal nach wie vor Spermwhale.

Walrat wurde hauptsächlich zur Herstellung von hochwertigen, hellbrennenden und nichtrußenden Kerzen eingesetzt, solche Kerzen waren als die beste Qualität begehrt. Als ein Candela wurde ursprünglich in England die Intensität einer Walrat-Kerze definiert, die in einer Stunde 7,77 Gramm Walrat verbraucht. Auch als Schmiermittel für Präzisionsgeräte sowie für Motoren- und Automatengetriebeöle wurde es hoch geschätzt. Daneben diente es auch als Rohstoff für Kosmetika und Arzneimittel.

Jeder Zahnwal hat seine eigene Asymmetrie des Schädels. Die Blaslöcher des Pottwals sitzen nicht auf der Scheitelmitte, sondern vorne links an der Außenkante des Kopfpolsters. Mit der paarigen Nasenöffnung ist dieses Polster durch 2 Nasengänge verbunden, von denen der linke das Spermaceti-Kissen als weitgehend gleichförmiger Schlauch durchquert, der rechte und kurvenreichere dagegen zu einem flachen Tunnel ausgeweitet ist. Um nur dem Atmen zu dienen, scheint der Aufbau zu aufwändig. Daraus ergaben sich Spekulationen über eine weitere Funktion.

Pottwale können regungslos am Meeresgrund den Kraken auflauern, tote Pottwale schwimmen aber an der Oberfläche! Also müssen sie sich zum Abtauchen schwerer machen. Wie heute ziemlich sicher ist, übernimmt diese Aufgabe das besagte Spermaceti-Organ, welches sich über den ganzen Kopf hinweg zieht.

Die Funktionsweise ist folgende:

Der linke Nasengang wird mit Seewasser geflutet, beim Tauchen ist dieser Nasengang überflüssig. Ein Ringmuskel verschließt den Eingang zur Luftröhre und Lunge. Der rechte und kurvenreichere Nasengang wird wie bei einem U-Boot, in dem die Wassertanks zum Sinken geflutet und zum Aufsteigen das Wasser mit Pressluft hinaus gepresst wird, eingesetzt.

Der Unterschied besteht darin, dass das eindringende Seewasser gleichzeitig noch das Walrat abkühlt. Dabei kristallisiert der Wachsanteil aus dem Walratöl aus. Der Gewichtsanteil des Wachses beträgt etwa ein Drittel des Walratöls und ist oberhalb von 21 Grad Celsius flüssig und unterhalb von 18 Grad Celsius kristallin fest.

Diese Differenz bedeutet, dass das herunter gekühlte und auskristallisierte Spermaceti Organ 2,2% weniger Volumen beansprucht als das flüssige. Im festen Zustand bekommt es, und das ist entscheidend, eine höhere Dichte. Das bedeutet, der Wal kann so sein spezifisches Gewicht verändern, um ohne Kraftanstrengung in große Tiefen zu Tauchen bzw. wieder auftauchen zu können. Beschleunigt wird der gesamte Prozess der Auskristallisation durch das Abstellen der Blutzirkulation.

Bei der angenommenen Größe einer Pottwalkuh von 25 Tonnen sind etwa 2,5 Tonnen Walrat. Nach der Ausatmung befindet sich das Tier in der Schwebe (plus minus Null). Beim Übergang des Walrats in die kristalline Form und der damit verbundenen Änderung des spezifischen Gewichts des Spermaceti Organs, sind diese Bedingungen nun nicht mehr gegeben. Das entstandene Übergewicht des Kopfes erzeugt eine Zugkraft und macht den Wal negativ. Die anfängliche Sinkrate von 1,5 bis 2,2 Meter pro Sekunde kann beim Abtauchen direkt beobachtet werden, wenn das Tier die Fluke in die Luft hebt und senkrecht abtaucht. Das Abtauchen erfolgt nur mit kleiner aktiver Schwimmbewegung und somit weitgehend ohne größeren Sauerstoffumsatz.

Je tiefer der Wal taucht, desto fester und dichter wird das Wachs, weil es in größeren Tiefen immer kälter wird und der Druck zunimmt. Je tiefer er kommt, desto geringer wird das Volumen des Walrats und damit des Kopfes. Das Tier wird schwerer und kann so schneller absteigen.

Wenn der Pottwal wieder auftauchen will, entleert er einfach nur seinen rechten Nasengang und koppelt die Blutgefäße an. So erwärmt sich das Walrat wieder und dehnt sich aus. Das Auftauchen des Wales ist wiederum ein nahezu passiver Vorgang. Seine Steigrate wird im wesentlichen von seiner Körperform und seinem spezifischen Gewicht bestimmt.

Nachdem er die Oberfläche erreicht hat und 60-70 mal ein- und ausgeatmet hat (ca. 10-15 Minuten), taucht er wieder ab. Pottwale sind in der Lage 80-90% ihres Lungenvolumens mit einem Atemzug auszutauschen (der Mensch im Vergleich 10-15%), um ihrem Körper schnellstmöglich wieder Sauerstoff zuzuführen. Der Pottwal taucht nahezu ausgeatmet, um die Caissonsche Krankheit zu vermeiden. Außerdem haben sie in Relation zu ihrer Körpergröße eine sehr kleine Lunge. Um den Sauerstoffbedarf für Tauchzeiten von über einer Stunde zu decken, haben die Wale besondere Anpassungsmethoden.

Der Wal verfügt über einen höheren Hämoglobingehalt. Auf diese Weise kann er mehr und schneller Sauerstoff aufnehmen. So kann das Blut zwischen 39-45% gesättigt werden, beim Landsäugetier nur zwischen 30-34%. Der Pottwal hat eine Blutmenge von 3,9% bezogen auf sein Körpergewicht, ein Landtier 10-13%. So gesehen ist die Blutmenge der Wale in Relation zu ihrem Körpergewicht scheinbar gering, man darf aber nicht vergessen, dass bei einem Wal die Fettschicht einen großen Teil des Gewichts ausmacht. Walfett und Walrat können siebenmal besser Sauerstoff aufnehmen als Wasser, darum ist das Walfett ein guter Sauerstoffspeicher. Näheres über diesen Mechanismus ist noch nicht bekannt.

Den wichtigsten Sauerstoffspeicher stellt das Muskelprotein Myoglobin für den Wal dar. Ähnlich wie Hämoglobin im Blut, ist es in der Lage Sauerstoff zu binden. Der Muskel enthält 8-9 mal so viel Myoglobin wie bei einem Landsäuger. Walfleisch ist eher dunkelrot, fast schwarz, was an der extrem hohen Dichte des Myoglobins in den Muskeln liegt. Eigentlich sollten so große Mengen des Proteins zusammenklumpen und daher funktionsunfähig sein, aber offenkundig, das zeigt die rund 50 Millionen Jahre lange Evolutionsgeschichte der Wale, ist das eben nicht der Fall. Die Lösung liegt in den Proteinen selbst. Bei allen Rekordtauchern ist die elektrische Ladung an der Oberfläche der Proteine höher als bei ihren nicht tauchenden Verwandten. Die elektrisch geladene Oberfläche lässt die Myoglobin-Moleküle Abstand zueinander halten, auch wenn sie in ungewöhnlicher Konzentration auftreten.

Der Wal nimmt 40% mehr Sauerstoff auf als ein Mensch. Bei den Pottwalen ist es nicht wie beim Menschen ein hoher CO2-Spiegel der den Reiz zum Atmen gibt, sondern der Sauerstoff-Mangel. Wenn ein Wal abtaucht, werden alle Organe, die nicht zum Tauchen benötigt werden, durch die in den Venen vorhandenen Schließmuskeln von der Blutversorgung abgekoppelt. Wie bei einigen anderen Säugern, sinkt der Herzschlag drastisch bei Beginn des Tauchgangs.

Während des Tauchens werden nur Gehirn, Herz, Rückenmark und ein Teil der Muskulatur mit sauerstoffreichem Blut versorgt. Die Rete mirable, ein Komplex aus Venen und Arterien sehr eng beieinander liegend, nimmt wie ein Schwamm große Mengen von Blut während des Tauchgangs auf und fungiert als Sauerstoffspeicher. Eine weitere Fähigkeit des Wales, um mit dem Sauerstoff sparsam umzugehen, ist die, dass während des Tauchens Sauerstoff vorübergehend den Muskeln entzogen werden kann. Durch Anaerobiose wird eine Sauerstoffschuld aufgenommen. Dabei entsteht Milchsäure, welche nicht so wie beim Menschen gleich in die Blutbahn geleitet wird, sondern bis nach dem Auftauchen im Muskel bleibt. Dann geht die Milchsäure in die Blutbahn und kann schnell durch ausreichend Sauerstoff abgebaut werden. Dies geschieht aber nur in extremen Situationen.

Das Spermaceti Organs hat aber noch eine weitere wichtige Funktion. Es handelt sich zusätzlich um einen Sammelapparat bei der Echoortung und einem Resonator. Das Tier sendet Schallwellen (Klicks) aus, welche von der Umgebung beziehungsweise Beute reflektiert werden. Das Zeitintervall wird bestimmt durch die Reflexion der Beute und den wiederkehrenden Schallwellen zum Wal. Das macht es ihm möglich, Position und Bewegung seiner Beute und der Umgebung genau zu erfassen. Dies erklärt die hohe Dichte und Komprimierbarkeit des Spermaceti, welches die Resonanz durch den Unterschied der akustischen Eigenschaften des Seewassers und des harten Gewebes des Spermaceti verstärkt.