Kannibalistische Kröten enthüllen „Evolution im Zeitraffer“, Studienergebnisse

In Australien sind giftige Aga-Kröten ihre eigenen schlimmsten Feinde geworden.

Seit Jahrzehnten beobachten Wissenschaftler Kaulquappen von Aga-Kröten, die ihre jüngeren Verwandten in den Pfützen und Teichen verschlingen, die sie teilen. Die Ursache für das kannibalistische Verhalten war bisher ein Rätsel.

Ein neues lernendie diesen Monat in der Zeitschrift Ecology and Evolution veröffentlicht wurde, fand heraus, dass Kaulquappen von Aga-Kröten in Australien einen unersättlichen Appetit entwickeln, wenn sie einem Toxin ausgesetzt sind, das in Eiern von Aga-Kröten gefunden wird, dem gleichen Toxin, das die Kröten giftig macht.

Aga-Kröten, die in Südamerika und Mittelamerika beheimatet sind, wurden 1935 von Wissenschaftlern in Australien eingeführt, die hofften, dass sie die Zahl der Ackerkäfer verringern würden, die den australischen Zuckerrohrbauern Probleme bereiteten. Mit reichlich Beute und keinen Raubtieren, die ihrem Gift widerstehen können, vermehrten sich die Kröten schnell zu einer Zahl von mehreren zehn Millionen und wurden zu einem invasiven Schädling, der einheimische Amphibien aus den Lebensräumen in Australien verdrängt hat.

Aber etwas änderte sich, als sie sich in ihren australischen Häusern niederließen. Ein solcher Kannibalismus unter Aga-Kröten war im heimischen Verbreitungsgebiet der Kröte nicht beobachtet worden. Es wurde erst in den letzten Jahrzehnten in ganz Australien beobachtet, was darauf hindeutet, dass sich dieses Verhalten in der australischen Bevölkerung schnell entwickelt hat.

„Dies ist ein einzigartiger Fall, in dem die Evolution extrem schnell ist und wir sie in Echtzeit beobachten können“, sagte Jayna DeVore, Postdoktorandin an der University of Sydney und Autorin der Studie.

Vor etwas mehr als einem Jahrzehnt untersuchten Wissenschaftler in Australien, darunter Michael Crossland, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Sydney, der auch Autor der Studie ist, die Auswirkungen von Aga-Kröten auf einheimische Frösche, als sie entdeckten, dass Aga-Kröten-Kaulquappen eine hatten heftiger Appetit auf das Ausbrüten von Aga-Kröten-Eiern und strömen in Scharen zu mit ihnen beköderten Fallen, selbst wenn ihnen andere Arten von Amphibieneiern angeboten werden.

Dies veranlasste Dr. Crossland, eine Reihe von Experimenten durchzuführen, um dieses Phänomen besser zu verstehen. Letztes Jahr bewiesen er und sein Kollege Richard Shine, ein Biologe an der Macquarie University, dass Kaulquappen von Aga-Kröten von chemischen Verbindungen angezogen werden, die mit Aga-Kröten-Eiern und -Jungtieren in Verbindung gebracht werden. Diese Eier ähneln chemisch denen anderer Amphibien, aber es gibt einen wichtigen Unterschied: Sie enthalten Bufadienolid-Toxine, die gleiche Chemikalie, die Aga-Kröten giftig macht und sie vor Fressfeinden schützt. Die Forscher vermuteten, dass es diese Chemikalie war, die die Kaulquappen dazu veranlasste, sich von den jüngeren Artgenossen zu ernähren.

In ihrer neuesten Studie züchteten die Forscher wilde Aga-Kröten, setzten ihre Kaulquappen in Becken mit unterschiedlichen Mengen des Bufadienolid-Toxins im Wasser und präsentierten ihnen Aga-Kröten-Eier sowie die Eier australischer Froscharten. Die Kaulquappen, die dem Bufadienolid-Toxin nicht ausgesetzt waren, knabberten kaum an ihren Kröten- und Froscheiern. Die Kaulquappen, die dem Bufadienolid-Toxin ausgesetzt waren, verzehrten jedoch sowohl die einheimischen Froscheier als auch die Eier ihrer eigenen Art mit Begeisterung.

Die Forscher boten den Kaulquappen auch Eier an, während sie schlüpften. Sie fanden heraus, dass der Schlupfprozess dazu führte, dass die Kaulquappen den gleichen kannibalischen Hunger zeigten wie wenn das Bufadienolid-Toxin zu ihrem Wasser hinzugefügt wurde. Das deutet darauf hin, dass die Giftstoffe in den Eiern ins Wasser freigesetzt werden, wenn die Jungtiere daraus auftauchen.

„Wir wissen seit einiger Zeit, dass sie sehr kannibalisch sind, aber das erklärt den Mechanismus, der diesen Kannibalismus voranzutreiben scheint“, sagte Matthew Greenlees, ein Aga-Kröten-Experte und Postdoktorand an der Monash University, der nicht an der Studie beteiligt war .

Die Autoren der Studie argumentieren, dass Aga-Kröten in Australien höchstwahrscheinlich diese Reaktion auf ihre eigenen Toxine entwickelt haben, um die Anzahl anderer Aga-Kröten in ihrem Lebensraum zu reduzieren.

„Es ist bekannt, dass Krötenkaulquappen in Australien sehr stark miteinander konkurrieren“, sagte Dr. Crossland. „Die Dichte der Aga-Kröten in Australien ist so viel größer als in ihrem heimischen Verbreitungsgebiet, und unter Bedingungen mit hoher Dichte wird sich wahrscheinlich Kannibalismus entwickeln. Sie arbeiten im Grunde daran, zukünftige Konkurrenten auszuschalten.“

Die Tatsache, dass Aga-Kröten dieses kannibalische Verhalten in so kurzer Zeit entwickeln konnten, ist „unglaublich“, sagte Dr. Crossland. „Die Kröten kamen erst 1935 nach Australien. Es ist eine Evolution im Zeitraffer.“

Invasive Arten neigen dazu, sich schneller zu entwickeln als einheimische Arten, teilweise weil sie sich schnell vermehren. Auf diese Weise können Wissenschaftler beobachten, wie sich die Evolution im Laufe von Jahrzehnten entfaltet, im Gegensatz zu Jahrhunderten oder Jahrtausenden.

Die Forscher glauben, dass die Entwicklung der Aga-Kröten in Australien noch nicht abgeschlossen ist. Für ihre nächste Studie planen sie zu untersuchen, wie sich geschlüpfte Aga-Kröten entwickeln, um sich gegen ihre kannibalischen Ältesten zu verteidigen. „Es ist wirklich ein Wettrüsten zwischen den zunehmend kannibalischen Kaulquappen und den Jungtieren“, sagte Dr. DeVore.