Wissenschaft im Fokus

Veröffentlicht: 10.04.2010

Paez, V. P., J. C. Correa, A. M. Cano & B. C. Bock (2009): A Comparison of Maternal and Temperature Effects on Sex, Size, and Growth of Hatchlings of the Magdalena River Turtle (Podocnemis lewyana) Incubated under Field and Controlled Laboratory Conditions. – Copeia 2009 (4): 698-704.

Ein Vergleich mütterlicher und Temperatureffekte auf das Geschlecht, die Größe und das Wachstum von Schlüpflingen der Magdalena-Flussschildkröte (Podocnemis lewyana) bei Freilandinkubation und bei kontrollierter Inkubation im Labor.

Während zweier Nistperioden überwachten wir die Inkubationsbedingungen in 19 natürlich abgelegten Nestern von Podocnemis lewyana, die an zwei Lokalitäten (Niststränden) innerhalb des Momposbeckens im nördlichen Kolumbien abgelegt worden waren. Zusätzlich inkubierten wir die Eier aus 9 Nestern im Labor, wobei wir die gleichen Feuchtigkeitsbedingungen wie in natürlichen Nestern benutzten, aber 6 verschiedene Inkubationstemperaturen einsetzten. Wir bestimmten das Geschlecht aller Schlüpflinge aus allen Nestern, um erstmals nachzuweisen, dass es bei dieser Spezies auch eine temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung gibt und um das Geschlechterverhältnis zu quantifizieren sowie die Pivotaltemperatur für diese Population zu ermitteln. In beiden Nistperioden (Saison) schlüpften aus den meisten der natürlich inkubierenden Nestern beide Geschlechtern aber das Geschlechterverhältnis variierte sowohl zwischen den beiden Niststränden als auch zwischen den beiden Untersuchungsjahren. Die dokumentierte Pivotaltemperatur war eine der höchsten (33,4 °C), die bislang bei einer Schildkrötenspezies beschrieben worden ist. Die Inkubationsbedingungen in den natürlich inkubierenden Nestern hatten einen Einfluss auf die Schlupfrate, die Inkubationsdauer, nicht aber auf die Schlüpflingsgröße oder das Schlupfgewicht. Die Schlüpflinge, die aus den im Labor inkubierten Gelegen schlüpften, wurden einen Monat lang gehalten, um zu untersuchen, ob sich die Inkubationsbedingungen und andere Faktoren auf die Wachstumsrate der Jungen auswirken. Bei diesen Gelegen konnten wir ganz klar mütterliche Faktoren dokumentieren, die einen Einfluss hatten, wie Eigröße, initiale Schlüpflingsgröße sowie Gewicht und Wachstumsrate. Die Inkubationstemperatur hatte ebenso einen Einfluss auf die Schlupfrate, das Geschlechterverhältnis und die Schlupfgröße, nicht aber auf das Schlupfgewicht.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Hierbei handelt es sich um eine sehr interessante Studie, die zwar noch einige Lücken hat, die aber wichtige Fragen für zukünftige Untersuchungen aufwirft. Insofern enthält diese Arbeit wesentlich mehr Information als im Abstract zum Ausdruck kommt, wo man sich wohl erst einmal auf das anscheinend offensichtlichste Ergebnis konzentriert hat, nämlich die äußerst hohe Pivotaltemperatur (siehe auch Rostal et al. 2003). Getestet wurden Inkubationstemperaturen von 28 °C bis 34,7 °C. In den natürlichen Nestern wurden Durchschnittstemperaturen von 30,8 °C in 2005 und 33,0 °C in 2006 gemessen, wobei die Temperaturen im zweiten Trimester allerdings durchaus 34 °C erreichten. Die Inkubationsperioden schwankten zwischen 50 bis 88 Tagen bei Laborbedingungen, während im Freiland die durchschnittliche Dauer in 2005 bei 64,7 Tagen und 2006 bei 55,9 Tagen lag. Die Durchschnittszeit für beide Jahre lag bei 59,1 Tagen (50 bis 89 Tage). Ebenso bemerkenswert ist bei dieser Studie, dass die niedrigsten Inkubationstemperaturen (28 °C) die niedrigsten Schlupfraten erbrachten. Etwas, das bei vielen anderen Arten genau umgekehrt beschrieben wurde (siehe auch Du et al. 2007). Allerdings sind die mütterlichen Effekte, die beobachtet wurden, noch wesentlich interessanter, denn selbst bei Inkubationstemperaturen, die über der Pivotaltemperatur lagen, gab es ganze Gelege, aus denen nur Männchen und andere, aus denen nur Weibchen schlüpften. Auch bei Anwendung der anderen Inkubationstemperaturen gab es Eier von bestimmten Weibchen, die nur ein Geschlecht hervorbrachten, gleiches wurde auch bei Nestern an den natürlichen Niststränden beobachtet. Insofern gibt es bei dieser Spezies klare Anzeichen dafür, dass die Weibchen den Eiern Faktoren mitgeben, die neben der Temperatur einen Einfluss auf die Geschlechtsbestimmung haben. Eine Möglichkeit wären natürlich so genannte geschlechtsbestimmende Mikrochromosomen, die aber für die meisten Schildkrötenspezies noch nicht untersucht sind (siehe Ezaz et al. 2006).
Die Arbeit hat zudem eine ausführliche Einleitung, die auf die bislang beschriebenen maternalen Möglichkeiten und die Umweltfaktoren, die Auswirkungen auf die Geschlechtsbestimmung haben, eingeht. Bei dieser Studie ist auch interessant, dass bei der kühlsten Temperatur die kleinsten (kürzesten) Schlüpflinge schlüpfen, was ebenfalls im Gegensatz zu anderen Arbeiten steht (siehe Du et al. 2007). Allerdings konnten wie bei den meisten anderen Studien die Schlüpflinge diese Größenunterschiede bis zum Alter von 30 Tagen ausgleichen, somit scheinen Temperatureffekte im Gegensatz zu mütterlichen Effekten auf die Größe durch unterschiedliche Wachstumsgeschwindigkeiten ausgeglichen zu werden. Bei Podocnemis lewyana wachsen die kühler inkubierten kleiner schlüpfenden Schlüpflinge bei gleicher konstanter Haltungstemperatur und Fütterung schneller. Da aber alle Schlüpflinge bei 28C gehalten wurden, könnte dieser Unterschied auch darin begründet liegen, dass sich die am kühlsten inkubierten Schlüpflinge bei gleicher Temperatur weiterentwickeln konnten, während alle anderen ja eine Abkühlung erfahren hatten.
Was allerdings auch bei dieser Studie wieder einmal bedauerlich ist, ist die Tatsache dass auch hier wieder alle Schlüpflinge getötet wurden, um das Geschlecht zweifelsfrei zu bestimmen, ein Umstand dessen Fragwürdigkeit schon mehrfach kommentiert wurde (siehe Kuchling 2006, Hernandez-Divers et al. 2009).

Literatur

Du, W-G, L-J Hu, J-L Lu & L-J. Zhu (2007): Effects of incubation temperature on embryonic development rate, sex ratio and post-hatching growth in the Chinese three-keeled pond turtle, Chinemys reevesii. – Aquaculture (1-4): 747-753 oder WiF-Archiv.

Ezaz, T., N. Valenzuela, F. Grützner, I. Miura, A. Georges, R. L. Burke & J. A. Marshall Graves (2006): An XX/XY sex microchromosome system in a freshwater turtle, Chelodina longicollis (Testudines: Chelidae) with genetic sex determination. – Chromosome Research 14 (2): 139-150 oder WiF-Archiv.

Hernandez-Divers, S. J., S. J. Stahl & R. Farrell (2009): An endoscopic method for identifying sex of hatchling Chinese box turtles and comparison of general versus local anesthesia for coelioscopy. – JAVMA – Journal of the American Veterinary Medical Association 234 (6): 800-804 oder WiF-Archiv.

Kuchling, G. (2006): Endoscopic sex determination in juvenile freshwater turtles, Erymnochelys madagascariensis: Morphology of gonads and accessory ducts . – Chelonian Conservation and Biology 5 (1): 67-73 oder WiF-Archiv.

Rostal, D. C., T. Wibbels, R. C. Averill-Murray, E. W. Stitt & D. Riedle (2003): Temperature-dependent sex determination in North American tortoises, Gopherus agassizii and Gopherus polyphemus. – Proceedings 28th Annual Meeting and Symposium of the Desert Tortoise Council, February 21-23. online oder WiF-Archiv.




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