Salzwasserfrösche zeigen Wasserschutz, um ihre Umwelt auszunutzen

Krabbenfressende Frösche Hauptbild

Vive la Résistance! Erster krabbenfressender Frosch auf der Insel Hoga, Indonesien. Frösche wurden aus Lebensräumen gefangen, deren Salzgehalt von Süßwasser (0%) bis zu Hypersalin (Mangrovenbecken) reichte, 40%)

Untersuchungen an krabbenfressenden Fröschen (Fejervarya cancrivora) in Indonesien von Wissenschaftlern der Operation Wallacea haben ergeben, dass diese Salzwasseramphibien einen gewissen Hautwiderstand gegen Wasserverlust aufweisen, der es ihnen ermöglicht, die Austrocknung während der kritischen Akklimatisierungsphase von Land zu Meer zu reduzieren. Dies steht im Gegensatz zur Norm für semi-aquatische Arten, die typischerweise keinen Hautwiderstand gegen Wasserverlust aufweisen.

Dünne durchlässige Haut ist sowohl der Grundstein als auch der Mühlstein der Amphibienevolution. Einerseits bietet die Haut eine nützliche Stelle für den Gasaustausch; Andererseits beschränkt die freie Wasserbewegung über die Haut Amphibien auf Süßwasser. In der Tat kann von den 6.500 anerkannten Amphibien nur der krabbenfressende Frosch ins Meer gelangen.

Die Entdeckung bot eine ideale Gelegenheit, den Wasserschutz in der vielleicht einzigartigsten Amphibie der Welt zu untersuchen

Im Gegensatz zu anderen Amphibien, die im Meerwasser schnell dehydrieren, absorbieren krabbenfressende Frösche Harnstoff über ihre Harnblase, um die osmotische Lücke zwischen Körperflüssigkeiten und Meerwasser zu schließen. Die Akklimatisierung des Meerwassers dauert mehrere Tage, so dass die Frösche zwei gleichermaßen unangenehme Möglichkeiten haben — sie können Salz aufnehmen und Wasser ins Meer verlieren oder an Land austrocknen.

Untersuchung der Wasserbeständigkeit

Krabbenfressender Frosch im gravimetrischen Windkanal

Ein krabbenfressender Frosch in einem gravimetrischen Windkanalwiderstandsversuch im Hoga Island Research Laboratory. Der Frosch wurde betäubt und in die typische Wasserschutzhaltung gebracht

2010 entdeckten wir krabbenfressende Frösche auf der indonesischen Insel Hoga. Die Entdeckung bot eine ideale Gelegenheit, den Wasserschutz in der vielleicht einzigartigsten Amphibie der Welt zu untersuchen. Mit gravimetrischen Windkanalmethoden testeten wir die Fähigkeit des Frosches, Wasserverlust über die Haut zu widerstehen.

Hohe Widerstandswerte sind bei Baum- und Wüstenfröschen üblich, die Werte bis zu 300 sec/ cm * aufweisen können. Semi-aquatische Arten, wie der krabbenfressende Frosch, weisen jedoch typischerweise keinen Hautwiderstand auf, so dass Wasser mit einer Geschwindigkeit verdunstet, die der freien Wasseroberfläche entspricht (dh 0 sec / cm). Überraschenderweise fanden wir einen Hautwiderstandswert von 0,27 mit einem Standardfehler von ± 0,06 sec / cm. Während dieser Wert klein erscheint, bedeutet die Beziehung zwischen Dampfdichte, Wasserverlust und Hautwiderstand, dass eine bescheidene Erhöhung des Widerstands die Gesamtverdunstungsrate der Haut dramatisch reduzieren kann.

Erfolgreiche Anpassung

Hautwiderstand ist wahrscheinlich notwendig, um Salzwasserumgebungen erfolgreich zu nutzen. Während der Akklimatisierung müssen krabbenfressende Frösche die Meerwasserexposition begrenzen, und die Fähigkeit, der Austrocknung zu widerstehen, ermöglicht längere Land-Meer-Übergangszeiten, wenn die Harnstoffkonzentrationen zunehmen. Durch das Eindringen in Meeresumgebungen entkommen krabbenfressende Frösche traditionellen Süßwasserkonkurrenten und Raubtieren und erhalten Zugang zu neuen Beutequellen — eine geniale und beispiellose physiologische Leistung für eine Amphibie.

* Widerstandswerte werden in den ungewöhnlichen Einheiten von sec cm-1 gemessen

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