Wissenschaft im Fokus

Packard, G. C., L. L. Sternadel & M. J. Packard (2006): Influence of the Nest Environment on Bone Mineral Content in Hatchling Painted Turtles (Chrysemys picta). – Physiological and Biochemical Zoology 79 (6): 1069-1081.

Einfluss der Nestumgebung auf den Knochenmineralgehalt bei Schlüpflingen von Zierschildkröten (Chrysemys picta)

Wir führten ein Feldexperiment im nördlichen Nebraska durch, um die Rolle der Nestumgebung auf Abweichungen im Knochenmineralgehalt bei schlüpfenden Zierschildkröten Chrysemys picta (Schneider 1783) zu untersuchen. Der Inhalt von frisch angelegten Nestern wurde durch einen reziproken Austausch manipuliert (d.h. man entnahm die Eier und ersetzte sie, durch Eier mit vergleichbaren Ausgangsbedingen), woraufhin die Eier für 8 Wochen unter natürlichen Bedingungen inkubierten. Die Nester wurden dann ausgegraben und die Eier ins Labor gebracht, um dort unter standardisierten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen zuende inkubiert zu werden und zu schlüpfen. Die Schlüpflinge wurden abgetötet und ihre Skelette und verbleibenden Dottersäcke wurden separat bezüglich Kalzium und Phosphor untersucht. Zu der mehr zufälligen individuellen Abweichungen von Kalzium und Phosphor im Skelett gab es eine deutliche Beziehung zum Nest, in dem die Eier inkubierten (37 % beziehungsweise 42 %), die größer war als die Beziehung zur ursprünglichen Gelegeherkunft (also mütterlicher Einfluss z.B. Schalendicke etc.), die nur bei (21 % und 37 %) lag. Darüber hinaus enthielten Schlüpflinge von einigen Nestern deutlich mehr Kalzium und Phosphor als Schlüpflinge von anderen Nestern, sowohl bezüglich der absoluten Menge des Elements in ihren Skeletten (was auf eine Abweichung der Größe hindeutet), als auch bezüglich der Konzentration dieser Elemente (was auf eine Abweichung in der Knochendichte hinweist). Die Kalzium- und Phosphormengen in den Skeletten der Schlüpflinge waren positiv korreliert mit Veränderungen der Eimasse während der acht Wochen, die die Eier in Nestern im Feld inkubierten, was darauf hinweist, dass der Einfluss der Nestumgebung auf die Entwicklung der Embryos wahrscheinlich durch einen Wasseraustausch zwischen Eiern und Umgebung zustande kommt. Diese Ergebnisse deuten daraufhin, dass ein Großteil der Variabilität im Mineralgehalt bei Zierschildkröten einer Entwicklungsplastizität unterliegt, die durch die Nestumgebung in Freiland bedingt wird. Somit sind die phänotypischen Unterschiede einer Plastizität zuzuschreiben, die man konsequenterweise bei Modellen zur Entwicklung von Zierschildkröten und anderen Schildkröten, die weichschalige, verformbare Eier ablegen, mit berücksichtigen muss.

Anmerkung von H.-J. Bidmon:
Diese Arbeit zeigt sehr schön, dass bei Zierschildkröten unter Freilandbedingungen die Nestumgebung z. B. Bodenbeschaffenheit einen wesentlicheren Einfluss auf den Skelettmineralisationszustand der Schlüpflinge hat, als die Herkunft des Eies (Muttertier). In sofern ein klares Signal an alle, dass Nest und Inkubationsbedingungen ein ausschlaggebender Faktor sind. Dennoch bleibt unklar, welche Nestfaktoren wirklich ausschlaggebend sind, da die Autoren nur von einem Wasseraustausch zwischen Ei und Umgebung sprechen. Es bleibt die Frage offen, sorgt ein guter Wasseraustausch nur dafür, dass der Embryo besser wächst und das vom Muttertier dem Ei mitgegebene Kalzium und Phosphat besser verstoffwechseln und einlagern kann oder hängt es auch vom Mineralgehalt des Bodens und der Wasserhärte ab, so dass der Embryo eben mit dem Wasseraustausch auch mehr gelöste Mineralien von außen aufnehmen kann? Wäre Letzteres der Fall, dann wäre vielleicht Vermiculit nicht unbedingt ein ideales Inkubationssubstrat, da es ja nur Feuchtigkeit spenden könnte, es sei denn, man mischt es mit mineralhaltigen Substraten oder verwendet zur Befeuchtung härteres Wasser.




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