Wissenschaft im Fokus

Dodd, C. K. & M. J. Dreslik (2008): Habitat disturbances differentially affect individual growth rates in a long-lived turtle. – Journal of Zoology 275: 18-25.

Störungen des Habitats haben differentielle Auswirkungen auf die individuellen Wachstumsraten bei langlebigen Schildkröten

Störungen helfen oft bei der Unterteilung ökologischer Gemeinschaften, und deren Einflüsse haben Konsequenzen bezüglich der Populationsdynamiken und des langfristigen Fortbestands der Art. Sollte sich die Störung der Ressourcen (-verfügbarkeit) auswirken, kommt es oft zu einem Kompromiss bezüglich der Reproduktionsrate und des individuellen Wachstums, was in der Folge bei Tieren, deren Geschlechtsreife vom Erreichen einer Mindestgröße abhängt, Auswirkungen auf deren Zeitpunkt haben kann. Wir benutzten eine über 14 Jahre erhobene Datensammlung aus einer Fang-Wiederfangutersuchung, um die Auswirkungen von katastrophenartigen Stürmen und dem Entfernen nicht einheimischer Vegetation auf die individuellen Wachstumsraten bei der langlebigen Schildkröte Terrapene carolina bauri zu analysieren. Die Wachstumsraten adulter Männchen nahmen nach der Störung um 19 % zu, während die Wachstumsraten der Weibchen um den gleichen Prozentsatz sanken. Bei juvenilen Schildkröten schnellten die Wachstumsraten nach oben, aber bei Erreichen des Subadultstadiums sanken die Zuwachsraten nach einer Störung, was bei den Weibchen wesentlich ausgeprägter als bei den Männchen zu beobachten war. Nach einer Störung verkürzte sich bei den Männchen die Zeit bis zum Erreichen der Geschlechtsreife um etwa ein Jahr (von 10,8 auf 9,5 Jahre), die Geschlechtsreife der Weibchen verzögerte sich um etwa 2,5 Jahre (von 8,5 auf 11,0 Jahre), und das Subadultstadium verlängerte sich von 2 auf 3,5 Jahre. Bei gleicher Ressourcen- und Lebensraumverfügbarkeit für die adulten Schildkröten stellen wir die Hypothese auf, dass adulte Weibchen die Ressourcen stärker für die Reproduktion als für den eigenen Zuwachs nutzen, wohingegen Männchen die Ressourcen verstärkt für den Zuwachs nutzen. Bei den Subadulten sinken die Zuwachsraten unabhängig vom Geschlecht, was vermuten lässt, dass in diesem Stadium weniger hochwertige Beute für kleinere Schildkröten nach einer Störung vorhanden ist. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass Störungen in den Habitaten die individuellen Wachstumsraten differentiell in Abhängigkeit vom Geschlecht und Lebensstadium beeinflussen, was im Endeffekt Auswirkungen auf den Zeitpunkt der Geschlechtsreife hat. Bei langlebigen Wirbeltieren haben Störungen, die sich auf die Entwicklungsparameter wie die Wachstumsrate auswirken, sehr wahrscheinlich auch Auswirkungen auf die Populationserholung und könnten eine Erklärung dafür sein, warum Schildkrötenpopulationen sich nur sehr langsam nach solchen katastrophenartigen Störungen erholen, obwohl die Überlebensrate der Adulten dabei hoch ist.

Anmerkung von H.-J. Bidmon:
Auch hier wieder eine interessante Arbeit, die einen deutlichen Einfluss von Störungen auf die individuellen Entwicklungsgeschwindigkeiten zeigt. Wie diese sich bei verschiedenen Spezies auswirken ist unklar, aber auch bei der Haltung sollte man im Auge behalten, dass gerade bei Wildfängen, Transport, Quarantäne, häufiges Umsetzen bis zum Endbesitzer und eine meist unausweichliche Nahrungsumstellung und klimatische Anpassung massive Eingriffe (Störungen im Sinne der obigen Arbeit) bedeuten. Auch unter solchen Bedingungen muss man mit derartigen Verschiebungen in der normalen geschlechtsspezifischen Entwicklung rechnen. Dabei liefert die obige Arbeit zwar naheliegende, aber nur einseitige Hypothesen zur Erklärung der Beobachtungen. Denn die Hypothesen beschränken sich nur auf die Aspekte der Nahrungsverfügbarkeit bei adulten und subadulten Schildkröten. Dennoch sollte man auch andere durch massive Landschafts- oder Umweltveränderungen hervorgerufene Stressfaktoren nicht ganz außer acht lassen, denn auch die könnten zu solch differentiellen Reaktionen der Tiere führen (siehe auch Tracy, C. R., K. E. Nussear, T. C. Esque, K. Dean-Bradley, C. R. Tracy, L. A. DeFalco, K. T. Castle, L. C. Zimmerman, R. E. Espinoza & A. M. Barber (2006): The importance of physiological ecology in conservation biology. – Integrative and Comparative Biology 46 (6): 1191-1205 oder WiF-Archiv) Eigentlich ist es auch bei der Betrachtung dieser Arbeiten auffällig, wie nahe am Limit Schildkröten bezüglich der Nahrungsversorgung in ihren Lebensräumen leben. Etwas, das man sich kaum vorstellen kann, wenn man sich die Diskussionen über möglichst proteinarmes oder gar energiearmes so genanntes „gutes“ Futter einmal durch den Kopf gehen lässt. Denn schaut man zu den Zeiten nach, zu denen die Tiere in ihren Ursprungsgebieten ihre Hauptaktivitätszeiten im Jahreszyklus haben, strotzt es dort oft nur so von hochwertigem Futter. Zudem sind die Schildkröten auch daran angepasst, dieses Futter für sich zu nutzen (siehe McMaster, M. K. & C. T. Downs (2008): Digestive parameters and water turnover of the leopard tortoise. – Comparative Biochemistry and Physiology – Part A Molecular and Integrative Physiology. doi:10.1016/j.cbpa.2008.06.007 oder WiF-Archiv). Denn meist beruht die Aussage, dass Schildkröten an energiearme Extremlebensräume angepasst sind, nicht darauf, dass sie mit einem minderwertigen Nahrungsangebot gut auskommen – nein – diese Anpassung an diese Extremlebensräume hat meist zur Folge, dass sie daran angepasst sind, in einer kurzen Zeit (Regenzeit) ihren Energiebedarf mit hochwertigem Futter zu decken und danach den Rest des oftmals extrem energiearmen Jahres (Trockenzeit, Winter) in einem Ruhezustand zu überdauern. Aus diesen Beobachtungen lässt sich aber nicht ableiten, dass die Verdauungsphysiologie der Tiere an minderwertige, energie- bzw. proteinarme Nahrung angepasst ist. Bei den extremsten Spezies wie der Steppenschildkröte und der Wüstendosenschildkröte ist wohl eher das Gegenteil der Fall, nämlich extrem nährstoff- und proteinreich, aber eben nur für maximal drei Monate im Jahr. Sicher ist die Jahresenergiebilanz dieser Schildkröten im Vergleich zu einer Ziege oder auch einem Kamel – um bei den Herbivoren zu bleiben – extrem niedrig, aber neun Monate Nulldiät bringt natürlich im Vergleich zu den täglich aktiven Säugetieren ein gewaltiges Energiesparpotentiell mit sich (Plummer, M. V. (2004): Seasonal inactivity of the Desert Box Turtle, Terrapene ornata luteola, at the species' southwestern range limit in Arizona. – Journal of Herpetology 38: 589-593 oder WiF-Archiv, Gilbertson, L. H. & W. R. Radke (2006): A new species of Sonorella (Pulmonata: Helminthoglyptidae) from Arizona, with notes on predation and evasive behaviours. – American Malacological Bulletin 21: 17-22 oder WiF-Archiv oder Lagarde et al. (2003): Foraging behaviour and diet of an ectothermic herbivore: Testudo horsfieldii. – Ecography 26 (2): 236-242.