Hoe ontwaakt een beer uit zijn winterslaap?

Hoe weet een beer wanneer het tijd is om te ontwaken uit een winterslaap, vroeg een van onze lezers zich af. Doordat zijn interne klok een seintje geeft dat het lente is, antwoordt bioloog Roelof Hut van de Rijksuniversiteit Groningen.

27 december 2016

Beren zijn geen echte winterslapers, maar houden een winterrust. Toch werkt het ontwaken bij hen hetzelfde als voor échte winterslapers als de grondeekhoorn. Allen hebben een interne klok die regelt wanneer het tijd is om weer actief te worden. “Die klokt werkt behoorlijk nauwkeurig”, zegt bioloog Roelof Hut.

Er is maar weinig onderzoek naar beren gedaan. Wetenschappers bestudeerden wel grondeekhoorns uitvoerig. Zelfs als de omstandigheden buiten gelijk blijven, komen alle Europese grondeekhoorns na acht maanden slaap in de eerste twee weken van april naar boven. “Het is dus echt een seintje van de interne klok en komt niet door veranderende omgevingsfactoren.”

Kalendercellen

Hut vermoedt dat het bij beren net zo nauwkeurig gaat. Inmiddels weten de onderzoekers ook waar de klok precies in het brein zit. “Het bestaat uit een dun laagje cellen om het steeltje van de hypofyse heen. We noemen die cellen ook wel kalendercellen.” Ze kunnen in twee stadia zitten: een winter- of een zomerstadium. Tegen het einde van de wintertijd komen er steeds meer cellen in het zomerstadium. “Op een gegeven moment passeert dat celaantal een grens en dat is het seintje om te stoppen met slapen.”

De cellen bevinden zich niet voor niets rondom het steeltje van de hypofyse, een hersenstructuur die veel hormoon produceert. Zodra er meer kalendercellen in het zomer- dan in het winterstadium zitten, zorgen hormonen als testosteron en oestrogeen voor het uiteindelijke zetje om wakker te worden.

De productie van die hormonen wordt geregeld door de hypofyse. “Uit experimenten weten we dat als je grondeekhoorns tijdens de slaap testosteron toedient, ze wakker worden.” Daarnaast meten receptoren in het gebied hoeveel vet er nog is. Als die hoeveelheid te laag is, is het tijd om te gaan eten en te ontwaken. De kalendercellen krijgen dan een seintje dat het tijd is. “Magere beren worden dan ook voor het einde van de normale winterslaapduur wakker.”

Alzheimerbrein

Bij een beer daalt de lichaamstemperatuur niet onder de dertig graden. Desondanks heeft hij daardoor maar de helft van zijn normale hoeveelheid energie nodig om in leven te blijven. “Dertig graden is voor een winterslaper vrij warm. Een grondeekhoorn kan zijn lichaamstemperatuur tot onder het vriespunt laten dalen.” Dat komt omdat een grondeekhoorn een stuk kleiner is.

Wetenschappers als Hut hebben de afgelopen jaren ontdekt dat warmbloedige dieren zoals de beer en de eekhoorn prima kunnen leven met een temperatuur boven de 25 graden en onder de 10 graden. Maar tussen de 10 en 25 graden komt een dier in de gevarenzone. Het brein raakt bij deze temperaturen in de problemen door ophoping van schadelijke eiwitten. “Het brein lijkt zelfs op het brein van iemand met Alzheimer.” Kleine dieren als de grondeekhoorn laten hun temperatuur tot ver onder de tien graden zakken. Als een groot dier als een beer dat zou doen, zou dit heel veel tijd kosten. Zijn lichaam zou dus gedurende lange tijd in de gevarenzone zitten. “Daarom blijft een beer waarschijnlijk zo warm.”

Maar hij heeft nog een andere goede reden om zijn temperatuur niet te ver te laten dalen. “Een beer heeft lange draagtijd. Om in het voorjaar – als de voedselhoeveelheden toenemen – een jong op de wereld te kunnen zetten, moet het embryo dus ook overleven tijdens de winterslaap.”