Die Kaulquappe oder das Ei?
Was steckt in der Geschichte?
Wissenschaftler suchten in den Wäldern der Insel Sulwesi in Indonesien nach dem Fransenfrosch. Bild von Ariefrahman.
Du bist in den dichten Wäldern von Indonesien und es gibt meilenweit keine Dörfer oder Menschen. Moskitos schwirren um dein Gesicht, während du dich durch tiefen Schlamm und dichtes Gebüsch arbeitest. Erschöpft von der langen, heißen Reise hältst du inne, aber dann setzt du deine Mission fort. Du bist auf der Suche nach etwas, das noch nie jemand gesehen hat. Ist es eine Schatztruhe? Der Jungbrunnen? Oder die Überreste einer alten Zivilisation? In diesem Moment hörst du es direkt vor dir. „Ribbit, ribbit.“ Ob du es glaubst oder nicht, dein beeindruckender Fund ist ein Frosch.
Wissenschaftler untersuchen den Lebenszyklus von Fröschen schon seit langem. Je mehr die Wissenschaftler forschen, desto mehr lernen wir über die verschiedenen Entwicklungswege der Frösche. In dem PLOS ONE-Artikel „A Novel Reproductive Mode in Frogs: A New Species of Fanged Frog with Internal Fertilization and Birth of Tadpoles“ (Eine neue Froschart mit innerer Befruchtung und Geburt von Kaulquappen) untersuchten Wissenschaftler eine neue Art der Fortpflanzung bei Fröschen.
Hatching isn’t for Everyone
Ein männlicher (links) und ein weiblicher (rechts) Frosch sitzen auf einem großen Blatt. Zum Vergrößern anklicken.
Typischerweise legen Frösche Eier. Dies geschieht in der Regel durch äußere Befruchtung, bei der das Weibchen seine Eier aus dem Körper ins Wasser entlässt. Dann gibt das Männchen seine Spermien frei, um sie zu befruchten.
Ein paar Froscharten nutzen jedoch die innere Befruchtung. In diesem Fall werden die Eier im Körper des Weibchens befruchtet, bevor sie freigesetzt werden. Alle Säugetiere, einschließlich des Menschen, nutzen diesen Befruchtungsprozess.
Seit vielen Jahren wissen Wissenschaftler von einer Froschart, Limnonectes larvaepartus, die in den Wäldern von Sulawesi (einer indonesischen Insel) vorkommt. Allerdings war wenig darüber bekannt, wie sich diese Art fortpflanzt.
Im Inneren des weiblichen Froschlurchs fanden die Forscher statt Eiern entwickelte Kaulquappen. Zum Vergrößern anklicken.
Wurden sie durch den häufigeren Prozess der äußeren Befruchtung entwickelt? Oder durch innere Befruchtung? Legen sie ihre Eier auf Blättern oder im Wasser ab, wie die meisten Froscharten?
In einer kürzlich durchgeführten Expedition nach Indonesien erforschten Wissenschaftler Bäche und andere Gewässer. Sie suchten nach diesen Froschlurchen und fingen sie mit ihren Händen. Nachdem sie eine Reihe dieser Frösche gefangen hatten, entdeckten sie etwas Unerwartetes.
Anstatt Eiern fanden sie Kaulquappen im Inneren der Frösche. Die Wissenschaftler bemerkten dies zum ersten Mal, als sie die Körper toter Frösche sezierten oder aufschnitten. Sie taten dies, um die innere Struktur der Frösche besser zu verstehen.
Eine Nahaufnahme der Kaulquappen, die im Inneren eines weiblichen Frosches gefunden wurden. Zum Vergrößern anklicken.
Die Wissenschaftler wollten auch das Körpergewebe und die DNA der Frösche untersuchen, um die Gene der Frösche zu kartieren. Dies würde den Wissenschaftlern helfen, die Verwandtschaft zwischen dieser Froschart und anderen Arten herauszufinden.
Im Körper einiger weiblicher Frösche fanden die Wissenschaftler voll entwickelte Kaulquappen. In einem Fall gebar ein trächtiges Weibchen lebende Kaulquappen auf der Hand eines Forschers, der sie gefangen hatte.
Diese winzigen Kaulquappen hatten meist eine klare Farbe mit Flecken um den Körper herum. Dieser Fund ist sehr ungewöhnlich, denn die Wissenschaftler hatten nur Eier erwartet, die bei den meisten weiblichen Fröschen üblich sind.
Ein einzigartiger Frosch
Warum macht dieser Unterschied den Frosch so besonders? Nun, es gibt über 6.000 bekannte Froscharten, und dies ist die einzige, von der die Wissenschaftler wissen, dass sie lebende Kaulquappen zur Welt bringt.
Die Wissenschaftler haben eine Karte von Indonesien verwendet, um die Standorte der gefundenen Froscharten zu zeigen, und wie diese mit anderen ähnlichen Froscharten verwandt sind. Klicken Sie für weitere Details.
Die einzigen Frösche, die auf ähnliche Weise gebären, sind zwei afrikanische Krötengattungen, Nectophrynoides und Nimbaphrynoides, sowie eine inzwischen ausgestorbene Art, Eleutherodactylus jasperi. Diese Arten gebären keine Kaulquappen, sondern Miniaturfrösche, die Froschköttel genannt werden. Das macht den Fortpflanzungsprozess des Frosches einzigartig im Vergleich zu allen anderen Fröschen, die die Wissenschaftler derzeit kennen.
Wissenschaftler entdeckten, dass der Frosch eine innere Befruchtung nutzt. Obwohl die innere Befruchtung auch bei anderen Fröschen vorkommt, legen die anderen Arten entweder Eier oder gebären Froschküken. Entdeckungen wie diese sind sehr aufregend, denn sie eröffnen ganz neue Möglichkeiten, wie sich Frösche fortpflanzen. Es wirft auch Fragen über die größere Rolle auf, die sie aufgrund ihrer einzigartigen Lebensgeschichte im Ökosystem spielen.
Das geheime Leben der Froschlurche
Bei den wenigen Froscharten, die eine interne Befruchtung nutzen, verwenden die Männchen ein intromittentes Organ. Dabei handelt es sich um eine schwanzähnliche Struktur am Ende ihres Körpers, mit der sie Spermien in das Weibchen übertragen.
Im Allgemeinen ermöglicht das intromittierende Organ dem Männchen, Spermien bei der internen Befruchtung an das Weibchen zu liefern. Die Wissenschaftler waren erstaunt, dass der männliche Frosch dieses Organ nicht zu haben schien. Image by Mokele.
Ein solches Organ wurde jedoch bei männlichen Froschlurchen nicht gefunden. Das hat die Wissenschaftler vor ein Rätsel gestellt, wie die Eier befruchtet werden. Leider hat niemand diesen Frosch in freier Wildbahn bei der Paarung gesehen.
Woher wissen wir also, dass diese Frösche eine innere Befruchtung verwenden? Ganz einfach: Da die Wissenschaftler gesehen haben, wie der Frosch lebende Kaulquappen zur Welt gebracht hat, muss die Befruchtung im Körper des Frosches stattgefunden haben. Die Befruchtung muss stattgefunden haben, damit sich die Kaulquappen überhaupt im Körper des Froschweibchens entwickeln konnten.
Es gibt noch viel vom Frosch zu lernen, zum Beispiel, wie die Weibchen wissen, wann sie gebären sollen. Aber es gibt noch viel mehr zu entdecken in dieser seltsamen, bizarren und erstaunlichen Welt.
Klicken Sie hier, um mehr über diese neue Froschart zu erfahren.
Zusätzliche Bilder über Wikimedia Commons. Bild von 2 Kaulquappen von Tarquin.