Mäuse und andere Kleintiere haben eine höhere Stoffwechselrate als Menschen.
Wie passiert das auf zellulärer Ebene, wenn wir uns eine Zelle im Mauskörper ansehen?
Was wird in dieser Zelle anders sein?
Wie wird das in der Mauszelle reguliert?
Bei endothermen und ektothermen Tieren, dh. Bei warm- und kaltblütigen Tieren sind die Stoffwechselraten umgekehrt proportional zur Größe des Organismus.
Zitat aus https://www.biog1445.org/demo/04/metabolicrate.html
Dies liegt daran, dass kleinere Tiere ein höheres Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis und damit einen größeren relativen Wärmeverlust an die Umgebung pro Zeiteinheit haben. Um trotz schnellem Wärmeverlust über eine Körperoberfläche eine konstante Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, muss ein kleines Tier Nahrung mit hoher Geschwindigkeit oxidieren. Da die relative Menge der aufgenommenen Nahrung und das Tempo der Verdauung, Atmung usw. mit abnehmender Körpergröße steigen müssen, gibt es eine untere Grenze für die Größe der Endothermen. Die kleinsten Säugetiere sind Spitzmäuse, die nur etwa 4 Gramm wiegen. Sie müssen jeden Tag fast ihr eigenes Körpergewicht an Nahrung zu sich nehmen und verhungern nur wenige Stunden, wenn ihnen die Nahrung entzogen wird.
Dies zeigt, dass kleinere Tiere wie Mäuse eine viel schnellere Stoffwechselrate haben als größere Tiere wie Menschen oder Elefanten.
Wenn man von innerhalb der Zelle spricht, würde der Mitochondriengehalt einer Muskelzelle einer Maus erhöht, um mehr Energie aus einer Fütterung zu produzieren als die eines Menschen. Dies liegt daran, dass die Zellen selbst die Anzahl der Mitochondrien basierend auf dem Bedarf des Körpers erhöhen. Daher hat eine Muskelzelle eines Menschen mehr Mitochondrien als ein Neuron, da Muskelzellen viel mehr ATP verwenden müssen, um zu funktionieren. Dieses Phänomen, das als mitochondriale Biogenese bekannt ist , würde bei Mäusen im Vergleich zu menschlichen Zellen beobachtet werden. Bei Mäusen wäre es ein evolutionärer Vorteil, mehr Mitochondrien zu haben, da nur diejenigen, die die optimale Energiemenge produzieren, in der Lage wären, den Energieverlust an die Umgebung zu überleben, und der Prozess der natürlichen Selektion würde Mäuse mit einer relativ größeren Anzahl von Mitochondrien in ihren zurücklassen Zellen.
(Weitere Informationen)
https://en.wikipedia.org/wiki/Metabolic_theory_of_ecology http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378111900005825
David