Natürlicher Frostschutz

Natürlicher Frostschutz ist der eigene Schutz von Lebewesen gegen Schäden durch Frost. Diese Schäden entstehen in erster Linie durch Verletzungen der Zellstrukturen durch Eiskristalle und durch osmotische Effekte aufgrund der Verminderung des Wasseranteils im Zellinneren.

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Während das Abwerfen von Blättern unter dem Begriff Apoptose als Frostschutzmechanismus schon lange bekannt ist, kennt man die Mechanismen von Frostresistenz bei Tieren etwa seit den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts.

Die verschiedenen Mechanismen des Frostschutzes zielen im Wesentlichen darauf ab, den Wassergehalt im Körper auf das notwendige Minimum zu verringern, den Gefrierpunkt der Körperflüssigkeit zu senken und/oder die Bildung von (größeren) Eiskristallen zu verhindern.

Mögliche Mechanismen sind

1. • der Abbau von Proteinen zu kleineren Teilchen, um den Gefrierpunkt zu senken (vergl. Salzstreuen im Winter) (so bei Weinbergschnecken).
   • das Ansammeln osmotisch wirksamer Stoffe wie Glucose oder Harnstoff (so beim Eisfrosch Rana sylvatica) zur Senkung des Gefriepunktes der Körperflüssigkeit.
   • die Bildung von Anti-Frost-Proteinen zur Verlangsamung oder Verhinderung der Bildung von Eiskristallen (so bei versch. arktischen Fischarten).

Literatur

(1) DeVries AL & Wohlschlag DE. 1969. Freezing resistance in some Antarctic fishes. Science 163: 1073-1075.