Ein Männchen des Bergmolchs (Ichthyosaura alpestris)
Zwei weibliche Bergmolche beim Sonnenbad
Ein Pärchen Fadenmolche (Lissotriton helveticus)
Männchen des Fadenmolchs
Larve des Feuersalamanders (Salamandra salamandra)
Junge Kaulquappen, vermutlich vom Grasfrosch (Rana temporaria)
Eine Gruppe Grünfrösche (Pelophylax spec., wahrscheinlich Teichfrösche Pelophylax kl. esculentus) genießt den Tag der Deutschen Einheit im Botanischen Garten Bonn.
Ein lungenloser Salamander der auf Bäumen lebt. In Kalifornien, aber allzu entspannt scheint er trotzdem nicht zu sein. Darum trägt Aneides lugubris auch den passenden deutschen Namen Alligatorsalamander. Gegen Schlangen setzt er sich ebenfalls mit Bissen zur Wehr, es wird berichtet dass Strumpfbandnattern an den Folgen der Bisse verendet sind!
Aneides lugubris und Shannon Hoss. Bild von Val Johnson via californiaherps.com
Durch das ungewöhnlich kalte Frühjahr mit den späten Nachtfrösten wird die Laichsaison der Amphibien etwas komprimiert und Teiche und Gräben werden amphibische Begegnungsstätten.
Die ersten Frösche sind allerdings schon wieder weg, keinen Bock aufs Familientreffen. Den Nachwuchs haben sie dagelassen. Das freut die Verwandschaft, gerade die Molche stärken sich gerne mit einem Froschei.
Die Erdkröten (Bufo bufo) fangen gerade erst an, Eier gibts noch keine, nur rumlungernde Pärchen.
Die Molche veranstalten hingegen ein echtes Familientreffen, es fehlen nur die Kammmolche, alle anderen treffen sich im Teich:
männlicher Teichmolch (Lissotriton vulgaris)
männlicher Fadenmolch (L. helveticus)
Pärchen Bergmolche (Ichthyosaura alpestris). Das Männchen fächert dem Weibchen mit der Schwanzspitze Pheromone zu
Die Feuersalamander (Salamandra salamandra) haben ihren Nachwuchs auch schon abgesetzt und sind wieder verschwunden. Dem Wasser sind sie sowieso nicht sonderlich zugetan. Die Weibchen setzen recht weit entwickelte Larven in geeignete Gewässer ab. Diese nutzen ihren Entwicklungsvorsprung und fressen alles was ins Maul passt, gerne auch die entfernte Verwandschaft.
Larve des Feuersalamanders (S. salamandra)
Ein Afrikanischer Ochsenfrosch (Pyxicephalus, vermutlich adspersus) spielt Ant Crusher auf einem Smartphone. Leider lässt ihn die Frustration schnell übergriffig werden… zum Glück für den Besitzer handelt es sich um ein eher kleines Exemplar, die adulten Männchen von P. adspersus werden nämlich über ein Kg schwer!
(Foto von greaterumrage via Flickr)
Zunächst ist es nötig, mit einem gängigen Irrtum aufzuräumen: Molche und Salamander sind nicht taub! Sie haben zwar keine äußerlich sichtbaren Ohren und auch kein Mittelohr, das bedeutet aber noch lange nicht dass sie im eigentlichen Sinne taub sind. Ein Innenohr mit entsprechenden Strukturen besitzen sie nämlich trotzdem. Der Schall findet einfach andere Wege zu den Rezeptoren: Über Schädelknochen (genauer gesagt das Squamosum), über die Vorderextremitäten (ein ‚Knöchelchen‘, das Operculum, ist mit dem Schultergürtel verbunden) oder über die Lunge (sofern sie denn eine haben, die artenreichste Gruppe der Schwanzlurche sind nämlich die lungenlosen Salamander der Familie Plethodontidae). Die verschiedenen Methoden der Schallaufnahme können durchaus als Spezialisierung für verschiedene Arten von Schall interpretiert werden, so dient die Rezeption über die Vordergliedmaßen als Spezialisierung für Substratschall. Das „Lungenhören“ wird übrigens als die ursprüngliche Form des Hörens innerhalb der Tetrapoda diskutiert.
Nachdem das mal klargestellt ist, widmen wir uns nun der „heterospecific attraction hypothesis“ (HAH). Diese hat etwas mit Nutzung und Auswahl von Ressourcen, etwa eines Habitats zu tun. Die Frage, wo man sich zum Beispiel zum Nestbau niederlässt, hat ja logischerweise weitreichende Konsequenzen und jeder möchte selbstredend ein möglichst optimales Umfeld. Die Frage ist nun, wie man die Qualität des Habitats nun bewertet bzw welche Faktoren man dazu heranzieht, insbesondere vor dem Hintergrund von Konkurrenz und Zeitdruck. Eine einfache und naheliegende Strategie ist zu gucken, was machen meine Artgenossen.Das liefe dann unter „inadvertent social information“ (ISI). Interessanter wird es, wenn Tiere Informationen von anderen Arten heranziehen, und damit wären wir beim H aus HAH.
Die bekanntesten Beobachtungen dazu stammen von Vögeln. Heimkehrende Zugvögel stehen jedes Jahr wieder vor der Entscheidung ein möglichst optimales Revier zu besetzen. Jeden Baum in einem in Frage kommenden Waldstück einzeln zu betrachten erscheint mühsam, einfacher ist es dagegen auf die Anwesenheit einiger Standvogel-Arten mit ähnlichen Ansprüchen wie den eigenen zu achten: Sind diese zugegen, und es reicht ja wenn man sie hört, ist dies ein Hinweis auf eine ausreichende Lebensgrundlage.
Während dieser Mechanismus bei Vögeln schnell einsichtig und plausibel scheint, stellt sich die Frage ob er nicht auch bei anderen Tieren zum tragen kommt. Zumal auch Amphibien einige der Voraussetzungen für einen adaptiven Wert der HAH erfüllen: Sie migrieren zu ihren Brutgebieten, müssen für maximalen Erfolg optimale Gewässer aussuchen und teilen sich mit diversen anderen Spezies das Brutgewässer. Arten die zuerst eintreffen bzw zuerst mit der Fortplanzung beginnen, können dabei als Stand-Arten („residents“) gelten, zumindest aus Sicht der später eintreffenden Spezies.
Ein Teichmolch im Laichgewässer.
Genau wie bei Vögeln bietet sich akustische Information als Quelle an, und diese wird ja von den Fröschen und Kröten bereitwillig und weithin hörbar produziert. Je nach Art sind sie auch die ersten Amphibien im Jahr die zur Fortpflanzung schreiten und damit den später eintreffenden Arten Informationen liefern können. Zu diesen gehören verschiedene Molche, unter anderem der Teichmolch (Lissotriton vulgaris). Wenn die Teichmolche sich auf den Weg in ihre Laichgewässer machen, sind Arten wie die Erdkröte (Bufo bufo) oder die Wechselkröte (Bufo viridis) schon fleissig zu Gange. Die Erdkröten bevorzugen wie die Teichmolche dauerhafte Gewässer, während die Wechselkröten eher flache, periodische Laichgewässer bevorzugen. Wenn sich der Teichmolch also auf den Weg zum Gewässer macht, wäre er gut beraten den Rufen der Erdkröte zu folgen, nicht unbedingt aber den Rufen der Wechselkröte, zumindest wenn er die Wahl zwischen beiden haben sollte.
Entsprechend müssten die Teichmolche also die Rufe der Kröten zum einen wahrnehmen und zum anderen unterscheiden können. Das ist nun eine empirische Frage, und keine allzu komplizierte dazu. Forscher um Fabio Pupin haben also einige Teichmolche auf ihrem Weg zum Laichgewässer abgefangen und sich eine CD mit Namen „Au pays des grenouilles – Frog talk“ besorgt (hier erhältlich). Dann braucht man noch eine kleine Test-Arena, dazu zwei Lautsprecher. Man spielt die Gesänge der Kröten an gegenüberliegenden Seiten der Arena ab und testet die Reaktion bzw. die Orientierung der Molche. Damit man die auch nachvollziehen kann, wird der Arena einfach mit vielen kleinen Tropfen besprüht, den Testmolch setzt man dann in die Mitte. Nach Ende des Durchgangs mit den unterschiedlichen Beschallungen kann man dann anhand der Spur, die der Molch in den Tröpfchen hinterlassen hat, seine Bewegungen nachvollziehen.
Tatsächlich reagieren die Molche sowohl auf die Rufe der Erdkröte als auch die der Wechselkröte und bewegen sich in die Richtung der Rufe. Das ist auch nicht weiter verwunderlich, zeigt eine rufende Kröte doch sicher ein Gewässer an, und ein solches muss ja schließlich gefunden werden. Haben die Molche jedoch die Wahl zwischen Erd- und Wechselkröte, orientieren sie sich bevorzugt zur Erdkröte, wie anhand der Präferenzen vorhergesagt. Molche können also zum einen hören, und zwar gut genug um verschiedene Krötenarten anhand ihrer Rufe auseinander zu halten, und zum andern nutzen sie darin enthaltene Informationen für ihre Suche nach dem optimalen Laichgewässer!
Pupin, F., Sacchi, R., Gentilli, A., Galeotti, P., & Fasola, M. (2007). Discrimination of toad calls by smooth newts: support for the heterospecific attraction hypothesis Animal Behaviour, 74 (6), 1683-1690 DOI: 10.1016/j.anbehav.2007.03.020
Siehe auch:
Hetherington, T. E. 2001. Laser vibrometric studies of sound-induced motion of the body walls and lungs of salamanders and lizards: implication for lung based hearing. Journal of Comparative Physiology, 187A, 499-507.
Diego-Rasilla, F. J. & Luengo, R. M. 2004. Heterospecific call recognition and phonotaxis in the orientation behavior of the marbled newt, Triturus marmoratus. Behavioral Ecology and Sociobiology, 55, 556-560.
Diego-Rasilla, F. J. & Luengo, R. M. 2007. Acoustic orientation in the palmate newt, Lissotriton helveticus. Behavioral Ecology and Sociobiology, 61, 1329–1335.
Der Chytrid ist ein fieser Pilz und Verursacher der Chytridiomykose. Als solcher ist er mitverantwortlich für das anhaltende globale Amphibiensterben („global amphibian decline“). Eigentlich haben sowohl das dramatische Amphibiensterben (Fachleute sprechen u.a. vom „most spectacular loss of vertebrate biodiversity due to disease in recorded history“) als auch der Pilz (mit vollem Namen: Batrachochytrium dendrobatidis) jeweils eigene Blogeinträge verdient, aber ganz offensichtlich habe ich das bis jetzt versäumt und jetzt zäumen wir also den Pilz quasi von hinten auf…
Der Pilz, der schon ganze Landschaften in Mittelamerika und Australien nahezu von Amphibien gesäubert hat, nistet sich in der Haut der Amphibien ein. Die Haut ist sowieso schon ein wichtiges Organ, für Amphibien aber nochmal um einiges wichtiger als für uns 08/15-Säuger: Zum einen atmen sie auch über die Haut, und zum anderen nehmen sie auch Wasser über die Haut auf. Beides sind offensichtlich zentrale Körperfunktionen, deren Beeinträchtigung das betroffene Tier schnell zu Grunde gehen lassen. Allerdings sind nicht alle Arten gleichsam empfindlich, einige Arten tragen den Pilz ohne selbst zu erkranken (sie bilden ein Reservoir). Auch wird angenommen, das die besonders durchschlagende Wirkung der Pilzerkrankung erst durch ein Wirken von mehreren Faktoren zu Stande kommt: Sind die Frösche also bereits durch Pestizide, erhöhte UV-Einstrahlung, Umweltverschmutzung oder sonstige Stressoren angegriffen, gibt der Pilz ihnen dann schnell den Rest.
Chytridiomykose. Die Pfeile zeigen zwei Sporangien die mehrere Zoosporen enthalten. Via Wikipedia.
Der Pilz stammt vermutlich aus Afrika und ein Reservoir ist der Afrikanische Krallenfrosch Xenopus laevis. Gerade diese Art ist aber jahrelang weltweit vom Menschen benutzt worden; erst als lebender Schwangerschaftstest, mittlerweile als Modellorganismus in der Biologie. Es gibt kommerzielle Farmen, die Xenopus weltweit vertreiben, und an verschiedenen Orten werden die Frösche auch schon invasiv tätig. Vermutlich kümmert sich bis heute kein einziger Molekular- oder Entwicklungsbiologe um das Abwasser aus seiner Xenopus-Haltung…
Die Verbreitung bis in die letzten Täler der Anden stellt also kein allzu großes Rätsel da. Verbreiten tut sich der Pilz übrigens über seine aquatische Zoospore, die mittels einer Geißel beweglich ist. Die Spore ist so um die 3-5 Micrometer klein. Und das ist die Verbindung zu den Wasserflöhen (Daphnia spec.): Diese ernähren sich, indem sie ihre Nahrung aus dem Wasser filtern, und zwar alles leckere in der Größe von ca 1-100 Micrometern. Und damit sind die Zoosporen doch ein handlicher Snack für einen Wasserfloh?
Genau das haben nun Forscher um Julia C. Buck von der Oregon State University untersucht. Ist auch nicht weiter kompliziert: Man braucht einige Wasserflöhe, in diesem Fall Daphnia magna, und eben die Sporen des Chytrids. Den Chytrid kann man in Petrischalen wachsen lassen. Wenn man ihn bzw seine Sporen später in einem anderen Organismus nachweisen will, gibt man dem Nährmedium einen Farbstoff zu, hier war es Nilrot. Anschließend stellt man eine Lösung mit Zoosporen her, und in diese setzt man hungrige Daphnien. Danach kann man unter dem Mikroskop einfach kontrollieren ob die Daphnien bzw ihr Verdauungstrakt angefärbt sind.
Und tatsächlich konsumieren die Wasserflöhe die Zoosporen! Um ganz sicher zu gehen, haben die Forscher das ganze nochmal per PCR überprüft. Sie untersuchten die Därme (ja, die haben tatsächlich die Därme aus Wasserflöhen herauspräpariert) auf genetische Rückstände des Pilzes. Verglichen wurden die Därme von Wasserflöhen die hungrig zu den Sporen gesetzt wurden mit toten Wasserflöhen die ebenfalls in einer Sporenlösung waren sowie Wasserflöhe die gar keinen Kontakt mit den Sporen hatten. Erwartungsgemäß waren in letzteren Proben gar keine DNA-Spuren des Pilzes zu finden, in den Proben der tot zu den Sporen gelangten Daphnien minimale Spuren und in der verbliebenen Bedingung massenhaft.
Daphnia magna. Via Wikipedia
Der Nachweis des Konsums von Batrachochytrium dendrobatidis-Zoosporen durch Daphnia magna eröffnet die – sicherlich begrenzte – Möglichkeit einer biologischen Kontrolle des Chytrids. Bis heute sind noch keine effektiven Maßnahmen bekannt, und man steht dem ganzen eher hilflos gegenüber, daher ist dies zumindest ein Anfang. Sicher wird man die Ausbreitung nicht mittels massenhaft ausgebrachter Daphnien bekämpfen können und wollen, zumal diese ja auch nicht in jedes Ökosystem gehören. Einen interessanten Ansatzpunkt kann diese Art der ‚Pestkontrolle‘ aber zum Beispiel für die (Erhaltungs)Zucht in Gefangenschaft bieten. Die Wasserflöhe könnten z.B. bei der Aufzucht von potentiell infizierten Quappen helfen. Tatsächlich habe ich in der Unkenzucht einen sehr positiven Effekt von Daphnien auf Größe und Überlebensrate der gerade umgewandelten Unken festgestellt – und wir hatten vor Jahren tatsächlich Chytrid-Probleme durch die benachbarte Xenopus-Haltung. Allerdings mag es für diese Beobachtung auch andere Erklärungen geben, insbesondere hinsichtlich des Crowding-Effekts (Kaulquappen scheiden Stoffe aus, die das Wachstum ihrer Artgenossen hemmen. Bei zu hohem Besatz mickern also evtl alle Quappen in einem Becken vor sich hin).
Buck, J., Truong, L., & Blaustein, A. (2011). Predation by zooplankton on Batrachochytrium dendrobatidis: biological control of the deadly amphibian chytrid fungus? Biodiversity and Conservation DOI: 10.1007/s10531-011-0147-4
Siehe auch: IUCN Amphibian Specialist Group
Ein Rudel Hoplobatrachus tigerinus(Asiatischer Ochsenfrosch oder Tigerfrosch… aber deutsche Namen sind letztlich Schall und Rauch). Eine echte Zierde für jede Wiese!
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