Die Forscher Jon Costanzo und Richard Lee haben sich für ihre Untersuchungen ein Amphibium gesucht, das bis nahe an den Polarkreis vorkommt. Interessiert hat die Wissenschaftler die Frage, wie es Frösche schaffen einen eisigen Winter mit monatelangen kalten Temperaturen schadlos zu überleben. Da die Frösche während der Starre kaum urinieren, baut sich in ihrem Körper eine Konzentration von Harnstoff auf, die 50 Mal höher ist, als während der wärmeren Monate. Normalerweise gelten in der Biologie erhöhte Harnstoffwerte als Gesundheitsbedrohung für Lebewesen, da sie zelluläre Komponenten stören. "Genau dies trifft auf die Frösche nicht zu. Je höher die Werte, desto besser für die Tiere", erklärt Costanzo. Die Forscher haben entdeckt, dass der Harnstoff die Zellen und das Gewebe vor Zerstörungen bewahren kann, weil die Harnstoffverbindung den Wasseranteil reduziert.
Stoffwechselrate gesenkt
Harnstoff ist neben Glukose das einzige Molekül, das die Frösche vor dem Erfrierungstod bewahren kann. Glukose wurde bereits zuvor als Frostschutzmittel bei Amphibien identifiziert. Dass aber der Harnstoff eine wesentliche Rolle für den Wasserhaushalt der Frösche spielt, hatten Wissenschaftler bei Wüstenfröschen entdeckt. Bei diesen verhindert Harnstoff in Trockenperioden auszutrocknen. Die beiden Forscher haben darüber hinaus festgestellt, dass Harnstoff auch die Stoffwechselaktivität anderer Organe beeinflusste. Gaben sie Harnstoff zu Leber- und Muskelgewebe der Frösche, ging die Stoffwechselaktivität deutlich zurück.