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Samstag, 21.01.2017
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Aufholjagd im Schildkrötennest verblüfft Forscher

Beschleunigte Reifung bei Nachzüglern lässt Jungtiere gleichzeitig Schlüpfen

Bei Süßwasserschildkröten haben Forscher eine für Reptilien sehr ungewöhnliche Aufholjagd beobachtet: Obwohl die Eier im Nest dieser Reptilien je nach Lage verschiedenen Temperaturen ausgesetzt sind, schlüpfen alle Jungtiere nicht nur zur gleichen Zeit, sondern auch im gleichen Entwicklungszustand. Die fortgeschritteneren Eier geben Signale ab, die die Nachzügler dazu bringen, sich schneller zu entwickeln. Überraschend daran sei, dass diese Aufholprozess temperaturunabhängig erfolge, berichten die Forscher im Fachmagazin „Proceedings of the Royal Society B“.
Spitzkopfschildkröte Emydura macquarii

Spitzkopfschildkröte Emydura macquarii

„Das ist ein erstaunliches Phänomen bei einem wechselwarmen Tier“, sagen Jessica McGlashan von der University of Western Sydney und ihre Kollegen. Bisher habe es als unwahrscheinlich und nahezu unmöglich gegolten, dass Reptilienembryos ihren Stoffwechsel unabhängig von der Umgebungstemperatur steigern können.

Eier in kälteren Nestbereichen reifen langsamer


Denn normalerweise bestimme bei wechselwarmen Reptilien die Temperatur der Umwelt, wie hoch der Stoffwechsel und damit auch die Entwicklungsgeschwindigkeit sei. Eier, die in kälteren Nestbereichen lägen, reifen daher normalerweise langsamer als solche in wärmeren Bereichen. Bei vielen anderen Schildkrötenarten schlüpfen deshalb zwar alle Jungtiere gleichzeitig, sind aber zu diesem Zeitpunkt unterschiedlich weit entwickelt.

Doch genau dies ist bei der Ostaustralischen Spitzkopfschildkröte Emydura macquarii nicht der Fall, wie die Forscher berichten. Stattdessen beschleunige sich der Stoffwechsel und Herzschlag bei den Nachzüglern im letzten Drittel der Reifungszeit. Das ermögliche es ihnen, den Rückstand zu ihren Geschwistern noch aufzuholen.


Schutz vor dem Gefressenwerden


Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte die besondere Aufhol-Strategie während der Eientwicklung dazu dienen, die Überlebenschancen der schlüpfenden Jungschildkröten zu erhöhen. Denn nach dem Schlupf müssen diese erst vom Nest ins sichere Wasser laufen.

„Die Jungtiere, die weniger gut laufen, schwimmen oder flüchten können, sobald sie aus dem Nest hervorkommen, werden am ehesten von Feinden gefressen“, schreiben die Forscher. Es sei daher von Vorteil, wenn möglichst viele gleich fitte Jungtiere auf einmal schlüpfen und vom Nest in Richtung Meer laufen. Die Schildkröten fänden dann Schutz in der Masse.

Mechanismen für Aufholjagd noch unbekannt


Noch seien die Mechanismen unbekannt, mit denen die Embryos ihre Entiwcklung synchronisieren, sagen die Forscher. Sie vermuten aber, dass die Nachzügler mehr von einem Schilddrüsen-Hormon produzieren, das den Stoffwechsel der Jungtiere anregt.

Ebenfalls noch unklar ist, woher die Nachzügler-Embryos wissen, dass sie aufholen müssen. „Als mögliche Signale kommen Herzschlagraten der benachbarten Embryos oder der Gehalt des Atemgases Kohlendioxid im Nest in Frage“, sagen die Wissenschaftler. Beides sei bei weiter entwickelten Embryos höher und könne daher als Signal für die Nachzügler wirken.

Herzschlag der fortgeschritteneren Embryos wird lauter und schneller


In ihren Versuchen hatten die Forscher Schildkröteneier zunächst bei unterschiedlichen Temperaturen bebrütet, um die Bedingungen im natürlichen Nest zu simulieren. In diesem können Temperaturunterschiede von bis zu sechs Grad Celsius zwischen den obersten und untersten Eiern auftreten. Die Forscher überwachten dabei Stoffwechsel und Entwicklung der Embryos über Herzschlag und die austretenden Atemgase.

Wie sich zeigte, wurde im letzten Drittel der Entwicklung der Herzschlag der fortgeschritteneren Embryos lauter und schneller. Gleichzeitig gaben sie über ihre Eihülle mehr Kohlendioxid ab. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Nachzügler diese beiden Veränderungen wahrnehmen können. Herzschlaggeräusche und steigende CO2-Werte im Nest könnten daher ihrer Ansicht nach die Signale sein, die die Aufholjagd der weniger weit entwickelten Embryos auslösen. (Proceedings of the Royal Society B, 2011; doi: 10.1098/rspb.2011.2074)
(Proceedings of the Royal Society B / dapd, 30.11.2011 - NPO)
 
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