Wissenschaft im Fokus

Veröffentlicht: 16.05.2010

Colbert, P. L., R. J. Spencer & F. J. Janzen (2010): Mechanism and cost of synchronous hatching. – Functional Ecology 24 (1): 112-121.

Mechanismen und Kosten für den synchronen Schlupf.

1. Bei synchronen Geburtszeiten geht man heute davon aus, dass sie in der Evolution als eine Strategie zur Beutegreiferabwehr beibehalten wurden. Bei Schildkröten führt ein synchroner Schlupf dazu, dass die Schlüpflinge als Gruppe das Nest verlassen, was aus dieser Sicht dazu führt, dass das Risiko des einzelnen Individuums einem Beutegreifer anheim zufallen minimiert wird oder dazu beiträgt, einen Beutegreifer einfach als Gruppe zu verwirren. Allerdings kann es schwierig sein, die Synchronie beim Schlupf innerhalb eines natürlichen Nests zu realisieren, da thermische Gradienten die Entwicklungsgeschwindigkeiten unterschiedlich beeinflussen können.
   
2. Wir untersuchten die Synchronie beim Aufbrechen der Eier bei der Zierschildkröte (Chrysemys picta), bei der der Drang zu einem synchronen Schlupf reduziert sein könnte, denn in vielen Populationen gibt es eine Dissoziation (Aufteilung) zwischen der Zeit des Schlupfs und der Zeit zum Verlassen des Nests, da viele Schlüpflinge in den Nestern auch gleich überwintern.
   
3. Wir analysierten auch die Entwicklungsmechanismen, die zur Synchronisation beitragen, und untersuchten die Kosten-Nutzen-Beziehung zwischen Schlupfsynchronie und individueller Fitness, indem wir die Kurz- und Langzeit-Entwicklung des neuromuskulären Systems untersuchten, und die Kosten ermittelten, die ein verfrühter Schlupf mit sich bringt. Diese Daten wurden auch zur Entwicklung eines theoretischen Modells herangezogen, das dazu dient zu ermitteln, wie sich unterschiedliche embryonale Entwicklungsgeschwindigkeiten auf die Synchronie beim Schlupf auswirken.
   
4. Noch unterentwickelte Embryos öffneten das Ei viel früher als erwartet und zur gleichen Zeit wie ihre schon weiterentwickelten Schlupfgeschwister. Zudem zeigte sich, dass die Schlupfsynchronisation einen Preis hat, denn die neuromuskuläre Entwicklung und Motilität (Bewegungsgeschicklichkeit) war bei den zwar synchron geschlüpften, aber unterentwickelten Individuen sowohl nach einigen Tagen als auch noch nach 9 Monaten und einer Überwinterung schlechter.
   
5. Synchroner Schlupf ist eine alte Verhaltensweise bei Schildkröten, wobei ihre derzeitige Relevanz nicht mehr bei allen Spezies unbedingt mit der Beutegreifervermeidung einhergeht.
   
6. Abiotische Faktoren während der Inkubation (z. B. Temperaturregime und Feuchtigkeit) haben Langzeitauswirkungen auf die Entwicklung von Reptilien, aber es wird ebenso klar, dass der Fortbestand dieses Inkubationsverhaltens ein wesentlicher Faktor für die Aufrechterhaltung dieses Preises ist.
   

Kommentar von H.-J. Bidmon

Man kann vieles in solche Ergebnisse hinein interpretieren, aber dennoch frage ich mich immer, wo liegen die Vorteile, und hat man die Fragestellung wirklich so gut formuliert, dass man sie mit dem benutzten experimentellen Ansatz beantworten kann. Ja und gerade da habe ich bei dieser Studie so meine Zweifel! Wenn sich über Jahrmillionen oder -tausende so etwas wie synchrones Schlupfverhalten erhalten und bewährt hat, denn die Art Chrysemys picta gehört ja zu den rezenten Spezies, sollte es Vorteile haben, auch dann wenn es uns manchmal aus moralisch geprägtem Denken schwer fällt sie zu sehen. Wer sagt denn, dass es für die gut und sich schneller entwickelnden Gelegegeschwister kein Überlebensvorteil ist, wenn ein Beutegreifer sich beim synchronen Schlupf erst einmal über die schwächeren und ungeschickteren Gelegegeschwister hermacht? Das verschafft den Fitteren doch erst einmal mehr Zeit, sich zu entfernen und zu verstecken. Wie die Natur arbeitet und selektioniert, kennen wir doch auch von Vögeln, wenn dort das Futter für die Brut knapp wird, wirft das älteste und stärkste Küken, die jüngeren und schwächeren aus dem Nest und die Altvögel füttern nur das stärkste Küken mit dem Ansinnen dieses eine durchzubringen. Für langlebige Spezies reicht es auch oft ein fittes Jungtier pro Brutsaison durchzubringen. An solchen Beispielen zeigt uns die Natur, dass sie auf Überleben ausgerichtet ist und sich nicht nach abstrakten Moralvorstellungen richtet. Vielleicht sollten wir uns auch an so etwas erinnern, wenn wir darüber nachdenken, ob ein Vermarkten von Nachzuchten aus Privathand für den Artenschutz hilfreich sein kann oder nicht, denn es könnte helfen, unsere eigenen moralischen Bedenken zu relativieren (Siehe Lee, D. S & K. Smith 2010). Nachdem ich auf die Sichtweise und Diskussionsebene der Autoren etwas eingegangen bin, möchte ich doch noch eine etwas allgemeinere Frage in den Raum stellen. Denn, dass ein gemeinsamer Schlupf aus Sicht vieler Ökologen Beutegreifer verwirrt oder einem Beutegreifer mehr Masse vortäuscht als vorhanden ist leitet sich aus der Schwarmtheorie ab. Nun kann man aber 3-10 gleichzeitig das Nest verlassende Schildkrötchen nicht unbedingt als Schwarm bezeichnen. Letzteres würde wohl eher für die sehr großen Gelege der Meeresschildkrötennester zutreffen. Für mich scheint es eher so zu sein, dass Tiere die ihre Eier in Form eines Geleges ins Erdreich vergraben, immer eine gewisse Synchronität beim Schlupf anstreben müssen. Denn wenn nun ein Schlüpfling das Nest als erster einige Stunden oder Tage früher verlassen würde, während die Geschwister noch in ihren Eiern inkubieren, wäre ja das Nest eröffnet und schutzlos. Ein kleiner Schlüpfling hat ja meist nicht die Kraft oder die Angewohnheit, das Nest hinter sich zu verschließen. In solchen Fällen hätten selbst abiotische Faktoren wie starke Regenfälle einen negativen Einfluss, indem nämlich die Nistgrube über diese vom ersten Schlüpfling geschaffene Öffnung voll laufen könnte, was zu einer Unterkühlung und Verschlammung der restlichen Eier führen könnte, die dann ersticken und absterben. Auch kleine Beutegreifer wie Ameisen könnten in solchen Fällen die Nistgrube befallen. Aber auch die allseits bekannten Nesträuber wie Waschbären (Burke et al. 2005, Engemann et al. 2005, Rollinson & Brooks 2007) und Rabenvögel (Boarman 2003) sind in der Lage die meisten noch gut verschlossenen und getarnten Nester zu finden und zu plündern. Also um wie vieles leichter wäre es da ein schon geöffnetes Nest zu finden. Ich denke, dass Tiere, die sich so reproduzieren, sich sowieso nur dann einen asynchronen Schlupf leisten könnten, wenn sie einen Lebensraum besiedeln würden, in dem alle diese Faktoren keinen Einfluss auf die Gelege haben könnten. Da es diese „Idealbedingungen“ aber selten oder nur ab und zu mal geben mag, ist es wohl so, dass der Nutzen des synchronen Schlupfs wohl darin besteht, dass er unter der Betrachtung aller nur erdenklichen Einflussfaktoren in einer rauen unmoralischen Umwelt mit der größtmöglichen Überlebenswahrscheinlichkeit einhergeht.

Literatur

Boarman, W. I. (2003): Managing a subsidized predator population: Reducing common raven predation on desert tortoises. – Environmental Management 32: 205-217 oder WiF-Archiv.

Burke, R. L., C. M. Schneider & M. T. Dollinger (2005): Cues used by raccoons to find turtle nests: Effects of flags, human scent, and diamond-backed terrapin sign. – Journal of Herpetology 39 (2): 312-315 oder WiF-Archiv.

Engeman, R. M., R. E: Martin, H. T. Smith, J. Woolard, C. K. Crady, S. A. Shwiff, B. Constantin, M. Stahl & J. Griner (2005): Dramatic reduction in predation on marine turtle nests through improved predator monitoring and management. – Oryx 39 (3): 318-326 oder WiF-Archiv.

Lee, D. S & K. Smith (2010): Testudostan: Our post-cold war global exploitation of a noble tortoise. – Bulletin of the Chicago Herpetological Society 45: 1-9.

Rollinson, N. & R. J. Brooks (2007): Marking nests increases the frequency of nest depredation in a northern population of Painted Turtles (Chrysemys picta). – Journal of Herpetology 41: 174-176 oder WiF-Archiv.




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