UV-B-Strahlung ist eine Form der ultravioletten Strahlung im Sonnenlicht, die eine Wellenlänge von 280-320 nm hat. Diese Strahlung ist entscheidend für viele biologische Prozesse, insbesondere für die Synthese von Vitamin D3 bei Reptilien. Mehr Info dazu weiter unten auf dieser Seite.
Vitamin D3 spielt eine wesentliche Rolle im Kalziumstoffwechsel, da es die Aufnahme von Kalzium aus der Nahrung ermöglicht. Schildkröten, die in natürlicher Umgebung leben, synthetisieren Vitamin D3 durch die Einwirkung von UV-B-Strahlung auf die Haut, wobei 7-Dehydrocholesterin in Provitamin D3 umgewandelt wird. Dieses Provitamin wird dann in Abhängigkeit von der Körperwärme zu aktivem Vitamin D3 umgewandelt, welches hauptsächlich in der Leber und den Nieren weiter in 1,25-Hydroxy-Vitamin D transformiert wird, ein Hormon, das den Kalziumstoffwechsel reguliert.
Pflanzenfressende Reptilien, wie unsere Europäischen Landschildkröten, sind besonders auf UV-B-Strahlung angewiesen, da ihre Nahrung kein Vitamin D3 (Cholecalciferol), sondern nur Vitamin D2 (Ergocalciferol) enthält, das im Vergleich zu D3 weniger effizient im Kalziumstoffwechsel ist.
Ein Mangel an Vitamin D3 kann schnell zu einer metabolischen Knochenerkrankung führen, die zu einer verminderten Knochendichte und anderen metabolischen Problemen führt. Anzeichen dieser Erkrankung sind Schwellungen, Lethargie, allgemeine Schwäche und bei Schildkröten eine Aufweichung des Panzers.
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Neben UV-B ist auch UV-A-Strahlung wichtig für die Gesundheit unserer Schildkröten. UV-A hat eine Wellenlänge von 320-400 nm und beeinflusst unter anderem das reproduktive Verhalten von Reptilien. Da Reptilien UV-A-Licht sehen können, spielt es eine wesentliche Rolle in ihrer visuellen Wahrnehmung. Es beeinflusst die Wahrnehmung von Farben und Signalen, was wichtig für die Kommunikation, Fortpflanzung und für das allgemeine Wohlergehen ist. Ein Mangel an UV-A-Strahlung kann zu Stress führen, da er die natürliche Wahrnehmung und Reaktionen der Tiere auf ihre Umgebung verändert.
Für die Gesundheit von Schildkröten ist es daher entscheidend, dass sie sowohl ausreichend UV-B- als auch UV-A-Strahlung erhalten. Jungtiere und eierlegende Weibchen sind besonders gefährdet bei einem Mangel, da sie einen höheren Bedarf an Kalzium und damit an Vitamin D3 haben. Daher sollte auch eine ausreichende Menge Kalzium in der Nahrung sichergestellt werden, entweder über die Nahrung selbst oder durch Nahrungsergänzungsmittel. Dies untermauert den Ansatz, Futter auf kalziumreichem Boden selbst zu ziehen, und im Selbstversorgergehege Futterpflanzenweiden auf Kalkschotter anzulegen.
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Sonnenscheindauer, Sonneneinstrahlung und UV-Index
Im Mittelmeerraum ist die Sonneneinstrahlung über das Jahr hinweg deutlich intensiver als in Nordeuropa. Das hat viel mit der geografischen Lage und den Wetterbedingungen zu tun: Der Mittelmeerraum liegt näher am Äquator und wird von stabilen Hochdrucksystemen beeinflusst, die meist für klare, sonnige Tage sorgen. Die Sonne steht dort außerdem höher am Himmel, wodurch mehr Energie die Erdoberfläche erreicht. Diese höhere Strahlungsintensität sorgt dafür, dass der Mittelmeerraum im Sommer sehr heiß wird und oft nur wenig Niederschlag erhält.
In Nordeuropa dagegen ist das Wetter wechselhafter, und Wolken bedecken häufiger den Himmel, was die Sonneneinstrahlung verringert. Besonders im Winter fällt die Strahlungsintensität hier stark ab, weil die Sonne tiefer steht und das Tageslicht kürzer ist. Auch die Sommer sind dort milder, da die Sonne weniger direkt scheint.
Studien zur Sonnenscheindauer zeigt erhebliche Unterschiede zwischen dem Mittelmeerraum und Nordeuropa. Während südliche Länder wie Griechenland, Italien und Malta bis zu 7,5 bis 8 Sonnenstunden pro Tag im Jahresdurchschnitt aufweisen, erreichen nordeuropäische Länder wie Großbritannien oder die skandinavischen Staaten im Durchschnitt oft weniger als 5 Stunden pro Tag. Im Sommer werden im Mittelmeerraum 12 und mehr Sonnenstunden am Tag erreicht, während in Deutschland meist unter 8 vorkommen.
Die regionale Klimadynamik beeinflusst stark diese Variabilität: Südeuropa profitiert von stabilen Hochdruckgebieten, wohingegen in Nordeuropa häufigere Wolken und Regenperioden auftreten, die die Sonnenstunden begrenzen.
Der UV-Index zeigt ebenfalls deutliche Unterschiede zwischen dem Mittelmeerraum und Mitteleuropa:
- Deutschland: Im Sommer liegt der UV-Index oft zwischen 6 und 9, im Winter oder bei bewölktem Wetter 1 bis 2.
- Griechenland: Im Hochsommer (Juni bis August) kann der UV-Index häufig 8 bis 11 oder höher erreichen.
- Türkei: Im Sommer, besonders in südlichen Küstenregionen wie Antalya und Bodrum, liegt der UV-Index ebenfalls oft bei 8 bis 11 oder höher.
- Südspanien (Andalusien): Im Sommer können die UV-Werte in den Küstenregionen ebenfalls Werte von 8 bis 11 oder höher erreichen. (Quelle: WHO)
Diese Werte verdeutlichen, dass besonders in südlichen Ländern wie Griechenland, der Türkei und Südspanien wesentlich höhere UV-Index-Werte vorkommen, als bei uns in Mitteleuropa, die den Tieren im Habitat ideale Bedingungen bieten, sich starker UV Strahlung auszusetzen. Dieses Defizit können wir mit UV-HID-Lampen ausgleichen, die wir anstatt der normalen Sonnenlampen einsetzen.
Nur, wieviel UV-Strahlung benötigen unsere Schildkröten eigentlich? In der Hinsicht können uns ausgezeichnet die Studien von Ferguson und Baines weiterhelfen.
Die Ferguson-Zonen
Die Ferguson-Zonen wurden 2010 von Professor Gary Ferguson und seinem Team entwickelt, um die UV-Bedürfnisse von Reptilien basierend auf ihrem Sonnenverhalten und bevorzugten Lebensraum zu kategorisieren. 15 Arten wurden untersucht und entsprechend ihrer täglichen UV-Exposition und ihres Thermoregulationsverhaltens in vier Zonen unterteilt. Der britische Zoo-Dachverband BIAZA nutzte diese Zonen zur Klassifikation von 254 weiteren Arten, um passende Haltungsrichtlinien zu entwickeln.
Zone 1: Arten, die meist im Schatten oder in der Dämmerung aktiv sind und wenig Sonne benötigen.
Zone 2: Arten, die sich gelegentlich sonnen, aber meist im Halbschatten bleiben.
Zone 3: Arten, die regelmäßig Sonnenlicht aufnehmen, oft in den Morgen- oder Nachmittagsstunden. Beispiele: Testudo graeca ibera, Testudo hermanni, Testudo horsfieldii, UV-Index: 1,0-2,6
Zone 4: Arten, die volle Mittagssonne bevorzugen und das ganze Sonnenlichtspektrum nutzen, z. B. Testudo marginata, UV-Index: 2,6-3,5
Die Breitrandschildkröte ist die einzige Schildkrötenart in der sehr strahlungsintensiven Zone 4, gemeinsam mit Uromastyx und Agamen. Sogar die sonnenliebende Trachemys scripta findet sich nur in nicht so hoch eingeordnet.
Dem angegebenen UV-Index kann man als eine Besonnungsempfehlung ansehen.
In den Studien von Baines et al. finden sich viele weitere interessante Informationen zum Thema:
Vitamin D3
Vitamin D3 ist für die Gesundheit und das Wohlbefinden von Schildkröten von größter Bedeutung. Es ist ein entscheidender Faktor im Mineralstoffwechsel und bei der Knochenbildung, da es die Kalziumaufnahme im Darm verbessert. Ohne ausreichend Vitamin D3 können Schildkröten Kalzium aus ihrer Nahrung nicht effektiv verwerten, was wichtig für stabile Knochen und das allgemeine Wohlbefinden ist. Der Prozess der Vitamin D3-Synthese bei Schildkröten ist stark mit der UV-B-Strahlung der Sonne verknüpft. Wenn sie Sonne oder UV-B-Licht tanken, treffen die Strahlen auf das Cholesterin in ihrer Haut, was die Produktion von Vitamin D3 anstößt. Diese natürliche Methode zur Vitamin D3-Gewinnung ist nicht nur effizient, sondern auch sicherer für die Tiere. Zwar können Futtermittelzusätze zur Vitamin-D3-Versorgung beitragen, jedoch besteht die Gefahr einer Überdosierung, die gesundheitliche Komplikationen verursachen kann. Im Gegensatz dazu bietet die Synthese durch UV-B-Strahlung einen ausgeglichenen und kontrollierbaren Weg, der das Risiko einer übermäßigen Anreicherung von Vitamin D3 minimiert. Nach der Bildung aktiviert Vitamin D3 Proteine, die dafür sorgen, dass Kalzium aus dem Darm ins Blut transportiert wird. Dabei spielt Calbindin, ein sogenanntes „Transportprotein“, eine wichtige Rolle, indem es den Kalziumtransport durch die Darmzellen sicherstellt.
Ein entscheidender Beitrag von Vitamin D3 zur Knochengesundheit ist die Sicherstellung eines ausgewogenen Verhältnisses von Kalzium und Phosphor. Dies fördert eine optimale Mineralisierung der Knochen und beugt metabolischen Knochenerkrankungen vor, die durch Ungleichgewichte bei Kalzium, Phosphor und Vitamin D3 entstehen.
Symptome solcher Erkrankungen sind unter anderem weiche oder deformierte Knochen, geschwollene Gliedmaßen, Schwierigkeiten bei der Fortbewegung und in schweren Fällen Knochenbrüche. Eine frühzeitige Diagnose und Maßnahmen wie Anpassungen in der Ernährung und ausreichende UV-B-Beleuchtung sind entscheidend zur Vorbeugung und Behandlung dieser Probleme. Vitamin-D3-Rezeptoren sind in den Zellen von Schildkröten weit verbreitet. Untersuchungen an Zellkulturen haben gezeigt, dass Vitamin D3 das Wachstum und die Entwicklung verschiedener Zelltypen erheblich beeinflusst, was darauf hindeutet, dass es eine noch weiterreichende Rolle im Organismus unserer Tiere spielt. Beispielsweise sind zahlreiche Immunzellen von Schildkröten mit Vitamin-D3-Rezeptoren ausgestattet und können selbst Vitamin D3 aktiv produzieren. Ein Mangel kann die Anfälligkeit für Krankheiten und Autoimmunerkrankungen erhöhen. Zusammengefasst ist Vitamin D3 für Schildkröten unverzichtbar. Die natürliche Produktion durch UV-B-Exposition stellt die sicherste und ausgewogenste Methode dar, um einen optimalen Gesundheitszustand zu gewährleisten und die Risiken einer Überdosierung zu vermeiden.
