Zahnwechsel sorgt bei Elefanten für Jojo-Effekt

Elefanten legen im Laufe ihres Lebens  an Gewicht zu – von 100 kg im Kindesalter bis hin zu mehreren Tonnen im Erwachsenenalter. (Bild: Christian Schiffmann)

Wie der Mensch wechseln die meisten Säugetiere nur einmal im Leben ihre Zähne, wenn die Milchzähne durch die bleibenden Zähne ersetzt werden. Das genügt als Anpassung an die zunehmende Grösse des Kiefers. Doch Elefanten legen im Laufe ihres Lebens gewaltig an Gewicht zu – von einem Startgewicht von 100 kg bis hin zu mehreren Tonnen im Erwachsenenalter. Ein einziger Zahnwechsel könnte diesem enormen Wachstum des Kiefers gar nicht gerecht werden.

Elefanten zahnen fünfmal im Leben

Darum wechseln Elefanten ihre Zähne insgesamt fünfmal. Sie haben auf jeder Seite immer einen einzigen Zahn im Kiefer, der von dem nächsten grösseren Zahn langsam im Mund nach vorne geschoben wird, wo er stückweise abbricht. Schaut man einem Elefanten ins Maul, so sieht man also entweder nur einen einzigen Zahn oder Bruchstücke des älteren Zahns, hinter dem ein Teil des neueren Zahns nach vorn drängt. Diesen Vorgang nennt man auch «molare Progression».

Das hat zur Folge, dass bei Elefanten die Kaufläche immer mal wieder grösser ist – nämlich dann wenn gerade zwei Zähne gleichzeitig während des Zahnwechsels im Kiefer sind – und dann wieder kleiner, wenn gerade nur ein Zahn dort ist. Und dementsprechend ist es für die Tiere in manchen Lebensabschnitten leichter oder schwieriger, beim Essen genügend Pflanzenmaterial für den Erhalt oder die Zunahme ihres Gewichts zu zerkleinern.

Europaweite Gewichtskontrolle

Forscher der Vetsuisse-Fakultät der Universität Zürich haben nun bei Zoo-Elefanten Gewichtsschwankungen beobachtet, die sich durch diese Zahnwechsel erklären lassen. «Eigentlich wollten wir herausfinden, ob Zoo-Elefanten, die sich fortpflanzen, schlanker sind als solche, die keine Nachkommen produzieren», sagt Marcus Clauss von der Klinik für Zoo-, Heim- und Wildtiere. Zu diesem Zweck besuchte der Doktorand Christian Schiffmann fast alle Zoos in Europa und notierte die Gewichte der Dickhäuter.

Elefanten haben auf jeder Seite einen einzigen Zahn im Kiefer, der vom nächsten grösseren Zahn langsam nach vorne geschoben wird, wo er stückweise abbricht. (Illustration: UZH)

Zahnwechsel passt zu zyklischer Schwankung des Gewichts

Dabei fiel ihnen ein Muster auf: Die Tiere nehmen zunächst vom Kindes- bis zum Erwachsenenalter hin stetig zu, um dann in ihrem Körpergewicht in langen Zyklen von etwa hundert Monaten um 300 kg zu fluktuieren. «Zuerst dachten wir, es könnte etwas mit den Jahreszeiten oder der Fortpflanzung selbst zu tun haben», erklärt Christian Schiffmann. «Aber der Zyklus ist deutlich länger als ein Jahr, und wir fanden das Muster in Gruppen sowohl mit als auch ohne Fortpflanzung. Da bleibt als einzige plausible Erklärung nur der ungewöhnliche Zahnwechsel der Elefanten übrig.»

Im natürlichen Lebensraum sollte dieses Phänomen übrigens nicht zu beobachten sein: Da Elefanten das ganze Jahr über Junge bekommen, aber saisonalen Schwankungen im Nahrungsangebot ausgesetzt sind, haben Tiere der verschiedensten Altersstufen und abhängig von jeweiligen Zustand der Zähne Zugang zu unterschiedlicher Nahrungsqualität. Das Gewicht der Elefanten wird deshalb nicht nur durch den Zahnwechsel, sondern auch durch andere Faktoren beeinflusst. Nur in Zoos, wo die Fütterung vergleichsweise einheitlich ist, kann das Muster deutlich zutage treten. Für Clauss ist diese Studie deshalb ein ausgezeichnetes Beispiel dafür, wie Untersuchungen an Zootieren neue biologische Erkenntnisse liefern können, die durch Beobachtungen in freier Wildbahn nicht möglich gewesen wären.

Literatur:

Schiffmann C, Hatt J-M, Hoby S, Codron D, Clauss M. Elephant body mass cyclicity suggests effect of molar progression on chewing efficiency. Mammalian Biology (in press), 9 January 2019. Doi: 10.1016/j.mambio.2018.12.004