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# Biologie # Zoologie

Der Kampf ums Überleben: Südboydscher Korroboree-Frosch

Entdecke, wie der südliche Corroboree-Frosch gegen einen tödlichen Pilz kämpft.

Mikaeylah J. Davidson, Lee Berger, Amy Aquilina, Melissa Hernandez Poveda, Daniel Guinto, Michael McFadden, Deon Gilbert, Damian Goodall, Kyall R. Zenger, Lee F. Skerratt, Tiffany A. Kosch

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Der harte Kampf des Der harte Kampf des Südboden-Korroboree Frosches bedroht. Pilz, der ihre Überlebenschancen Frösche kämpfen gegen einen tödlichen
Inhaltsverzeichnis

Der südliche Corroboree-Frosch, ein kleiner und bunter Amphibie, die in Australien beheimatet ist, hat’s gerade echt schwer. Stell dir vor, du lebst in einer Welt, in der ein fieser Pilz deine ganze Art ausrotten will. Leider ist das die Realität für diese Frösche, denn sie haben es mit einem Bösewicht namens amphibischen Chytrid-Pilz zu tun, der weltweit massive Rückgänge bei Amphibienpopulationen verursacht. Auch wenn diese Frösche klein sind, sind die Probleme, mit denen sie kämpfen, alles andere als winzig.

Was ist das Problem?

Der amphibische Chytrid-Pilz, wissenschaftlich bekannt als Batrachochytrium Dendrobatidis, oder kurz Bd, ist eine grosse Bedrohung für viele Amphibienarten, einschliesslich unseres kleinen Freundes, dem südlichen Corroboree-Frosch. Dieser Pilz kann die empfindlichen Ökosysteme der Frösche zerstören und hat zu Populationsrückgängen und sogar Aussterben geführt. Trotz vieler Forschungen in den letzten zwanzig Jahren bleibt es eine Herausforderung, eine nachhaltige Methode zu finden, um diesen Pilz zu kontrollieren. Daher sind viele Corroboree-Frösche und andere Amphibien auf Zuchtprogramme in Gefangenschaft angewiesen, um im Kampf gegen das Aussterben über Wasser zu bleiben. Man kann sagen, ohne eine Strategie gegen Bd sind diese Frösche in einer Glasbox gefangen und warten darauf, dass sie eines Tages in die Wildnis zurückkehren können – oder vielleicht niemals.

Die Reaktion des Frosches auf den Pilz

Verschiedene Amphibienarten reagieren unterschiedlich auf Bd. Einige Frösche können damit besser umgehen als andere, während andere total kollabieren, wenn sie mit diesem pilzlichen Feind konfrontiert werden. Faktoren wie die Biologie, die Umwelt und die genetische Zusammensetzung jeder Art tragen dazu bei, wie sie auf die Infektion reagieren. Das ist wichtig, weil das Verstehen dieser Unterschiede dabei helfen kann, bessere Schutzstrategien zu entwickeln.

Experimentelle Forschungen, bei denen Frösche absichtlich unter kontrollierten Bedingungen Bd ausgesetzt werden, waren entscheidend, um zu untersuchen, wie diese Frösche reagieren. Allerdings können die Methoden, die in verschiedenen Laboren verwendet werden, stark variieren. Faktoren wie der spezifische Stamm des Pilzes, die Menge der Exposition und die Umgebung spielen eine Rolle dabei, wie gut oder schlecht ein Frosch abschneidet. Glücklicherweise arbeiten die Forscher unermüdlich daran, ein klareres Bild davon zu bekommen, wie diese Frösche mit dem Pilz umgehen.

Der einzigartige Fall des südlichen Corroboree-Frosches

Der südliche Corroboree-Frosch hat eine interessante Geschichte mit Bd. Einige Frösche haben Anzeichen gezeigt, sich natürlich zu erholen, während andere in ernsthaften Schwierigkeiten sind. Zum Beispiel hat dieser Frosch einen allmählichen Rückgang erlebt, im Vergleich zu anderen Arten, die drastische Populationsverluste erlitten haben. Forscher glauben, dass der einzigartige alpine Lebensraum dieser Frösche eine Rolle spielt – diese Umgebung könnte weniger ideal für das Gedeihen des Pilzes sein.

Ein weiterer Faktor ist, dass diese Frösche ziemlich lange leben – über 20 Jahre in Gefangenschaft! Ausserdem haben sie ein einsames Brutverhalten, was die Ausbreitung von Krankheiten einschränken könnte. Aber der südliche Corroboree-Frosch ist nach wie vor sehr gefährdet. In Gefangenschaft haben sie oft hohe Sterblichkeitsraten und haben Schwierigkeiten, wenn sie wieder in die Wildnis entlassen werden. Die Kombination aus einer langsamen Fortpflanzungsrate und hoher Embryosterblichkeit bedeutet, dass jeder kleine Frosch für das Überleben der Art entscheidend ist.

Die Bedeutung der selektiven Zucht

Eine mögliche Lösung, um die Bedrohungen durch Bd zu bekämpfen, ist die selektive Zucht, die eine gängige Praxis in der Landwirtschaft ist, um Eigenschaften wie Produktivität und Krankheitsresistenz zu verbessern. Leider wurde diese Methode in der Tier- und Naturschutzwelt noch nicht weitreichend getestet. Traditionelle Zuchtprogramme für in Gefangenschaft lebende Tiere konzentrieren sich oft darauf, die genetische Vielfalt zu erhalten, was die Bemühungen zur Auswahl bestimmter Eigenschaften einschränken kann.

Selektive Zucht erfordert viele Ressourcen, einschliesslich gut gepflegter Zuchtpopulationen und präziser genetischer Informationen. Das kann in Schutzumgebungen kompliziert sein. Glücklicherweise hat der südliche Corroboree-Frosch die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf sich gezogen. Da sie in Gefangenschaft intensiv betreut werden und geholfen haben, eine reichhaltige Gen-Datenbank zu entwickeln, stellt diese Art ein effektives Modell dar, um die Nutzung der selektiven Zucht im Naturschutz zu erkunden.

Untersuchung der Reaktion des Frosches

Um zu untersuchen, wie der südliche Corroboree-Frosch auf die Pilzinfektion reagiert, führten Forscher ein grossangelegtes Experiment mit 972 juvenilen Fröschen durch. Diese Gruppe zeigte eine breite genetische Repräsentation und gab einen umfassenden Blick darauf, wie verschiedene Merkmale der Frösche ihre Fähigkeit beeinflussten, mit der Bd-Exposition umzugehen. Die Forscher wollten herausfinden, wie verschiedene Variablen ihre Reaktionen auf den Pilz beeinflussten.

Das Experiment wurde mehrere Male unter ziemlich ähnlichen Bedingungen wiederholt, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten. Die Forscher hofften, herauszufinden, welche Frösche Resilienz zeigten und ob diese Resilienz in verschiedenen Experimenten konsistent war. Das Verständnis dieser Reaktionen ist entscheidend, um den Weg für den Schutz der Art zu ebnen.

Tierhaltung: Die Lebensbedingungen des Frosches

Über zwei Jahre hinweg erhielten die Forscher 972 in Gefangenschaft gezüchtete südliche Corroboree-Frösche aus verschiedenen Zoos. Diese Frösche wurden in Gruppen mit angemessener Pflege aufgezogen, um sicherzustellen, dass sie die richtige Nahrung und Lebensbedingungen erhielten. Um ihre Reaktion auf Bd zu studieren, teilten die Forscher die Frösche in verschiedene Experimente und überwachten die Gesundheit und das Verhalten jedes einzelnen.

Die Temperaturen, in denen diese Frösche untergebracht waren, variierten leicht zwischen den Experimenten, und die Frösche wurden einzeln für die Studien gehalten, um kontrollierte Bedingungen zu gewährleisten. Die Frösche wurden gut gefüttert und komfortabel gehalten, was eine solide Grundlage für das Studium ihrer Reaktion auf den Pilz bot.

Bd-Exposition: Das Experiment

Die Forscher setzten die Frösche Bd aus, indem sie sie in Tanks mit dem Pilz platzierten. Die Expositionsmethode bestand darin, die Frösche in eine Lösung mit Bd-Zoosporen einweichen zu lassen. Kontrollfrösche blieben uninfiziert, um die Ergebnisse zu vergleichen. Nach der Exposition wurden die Frösche täglich auf klinische Anzeichen von Chytridiomykose überwacht – im Grunde genommen Anzeichen dafür, dass der Pilz ihnen schadet.

Diejenigen, die schwerwiegende Symptome zeigten, wurden human euthanasiert. Wöchentliche Abstriche wurden genommen, um zu überprüfen, ob die Frösche tatsächlich mit Bd infiziert waren, was es den Forschern ermöglichte, den Fortschritt der Infektion über die Zeit zu verfolgen.

Analyse der Ergebnisse

Die Analyse ergab einige wichtige Informationen. In den verschiedenen experimentellen Einstellungen variieren die Sterblichkeitsraten erheblich. Einige Frösche schafften es, in drei verschiedenen Experimenten zu überleben, während andere Schwierigkeiten hatten. Die Studie zeigte, dass der Zoo, in dem die Frösche gezüchtet wurden, eine Schlüsselrolle für ihre Überlebensraten spielte.

Frösche aus einem Zoo hatten ein signifikant höheres Sterberisiko als solche aus einem anderen. Die Grösse und der Zustand der Frösche beeinflussten ebenfalls ihr Überleben, wobei kleinere Frösche anfälliger für Infektionen zu sein schienen. Interessanterweise hatten diese kleineren Frösche eine höhere Chance, infiziert zu werden, aber nicht unbedingt eine höhere Chance zu sterben, was die Komplexität der Beziehungen zwischen Grösse, Infektion und Überleben verdeutlicht.

Das grosse Bild: Gesamtbefunde

Durch die Durchführung der grössten experimentellen Studie zur Exposition gegenüber Bd konnten die Forscher bedeutende Einblicke in die Reaktion des südlichen Corroboree-Frosches auf diesen tödlichen Pilz gewinnen. Sie fanden heraus, dass die Anfälligkeit für eine Bd-Infektion bei Individuen variiert und dass diese Unterschiede von vielen Faktoren beeinflusst werden.

Von den Fröschen, die Bd ausgesetzt waren, blieb ein bemerkenswerter Prozentsatz frei von Infektionen, was Hoffnung gibt. Diese Resistenz könnte helfen, die Wiederherstellungsbemühungen bei dieser akut bedrohten Art voranzutreiben. Die Forscher schlossen, dass selbst kleine Verbesserungen bei der Krankheitsresistenz diesen Fröschen helfen könnten, wild wieder zu gedeihen.

Ausblick: Zukünftige Forschungsrichtungen

In Anbetracht ihrer Ergebnisse planen die Forscher, die Immunreaktionen des südlichen Corroboree-Frosches weiter zu untersuchen, insbesondere wie sich diese Reaktionen zwischen verschiedenen Altersgruppen unterscheiden könnten. Es gibt auch Bestrebungen, die genetischen Faktoren, die mit der Krankheitsresistenz verbunden sind, zu prüfen, was zu besseren selektiven Zuchtprogrammen beitragen könnte.

Darüber hinaus hoffen die Forscher, ihre Studien über kontrollierte Umgebungen hinaus auszuweiten und die Auswirkungen von natürlichen Wetterbedingungen und verfügbaren Lebensräumen zu erkunden. Indem sie die Frösche in Aussenbereichen untersuchen, könnten Wissenschaftler lernen, wie sie ihre Überlebenschancen in realen Situationen verbessern können.

Fazit

Der südliche Corroboree-Frosch ist nicht nur ein farbenfroher Bewohner der alpinen Regionen Australiens; er ist ein Symbol für den breiteren Kampf gegen Umweltbedrohungen durch invasive Arten und Krankheiten. Die Bemühungen, diese bemerkenswerte Art zu studieren und zu schützen, erinnern uns an die Herausforderungen, denen viele Amphibien heute gegenüberstehen.

Während die Forscher weiterhin die Geheimnisse von Bd und dessen Auswirkungen erforschen, bleibt die Hoffnung, dass Schutzstrategien entwickelt werden können, um das Überleben dieses einzigartigen Frosches zu unterstützen. Mit fortlaufenden Forschungs- und Zuchtprogrammen wird vielleicht eines Tages der südliche Corroboree-Frosch wieder in seinen natürlichen Lebensraum hüpfen und in der Wildnis gedeihen. Im Moment zählen diese kleinen Champions der Resilienz auf unsere fortwährende Unterstützung und unser Verständnis im Kampf gegen den pilzlichen Bösewicht, der ihre Existenz bedroht.

Originalquelle

Titel: Exposure to low doses of Batrachochytrium dendrobatidis reveals variation in resistance in the Critically Endangered southern corroboree frog

Zusammenfassung: Chytridiomycosis poses a significant extinction threat to many amphibians, including the critically endangered southern corroboree frog (Pseudophryne corroboree). Captive breeding programs have become essential to maintain populations while effective long-term conservation strategies are developed. Understanding the variation in susceptibility to chytridiomycosis within this species is essential in exploring the potential for selective breeding to enhance disease resistance. In this study, we conducted a large-scale Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) exposure experiment involving 972 juvenile P. corroboree selected to ensure a broad genetic representation of the species. Three replicate experiments were conducted under uniform conditions, to assess individual susceptibility and compare results across replicate experiments. Significant variation was observed within and between experiments, with individual survival rates ranging from 44-74% across experiments, influenced notably by the zoo in which frogs were bred. Remarkably, 21-47% of exposed frogs remained Bd-negative, suggesting potential innate resistance. Infection intensity correlated positively with body condition, in one experiment, while age and size showed inconsistent effects on survival and infection rates across experiments, but younger and smaller frogs were more susceptible to infection and had lower survival. Among frogs that became infected, none cleared infection, with most progressing to terminal stages within an average of 69 days (ranging from 33 to 97 days). However, a few individuals maintained stable infection loads without displaying clinical signs of chytridiomycosis. This observed phenotypic variation in P. corroboree responses to Bd highlights the potential for selective breeding to improve survival outcomes in this species. The dataset generated from this study will be instrumental in guiding breeding strategies that strengthen conservation efforts for this critically endangered species.

Autoren: Mikaeylah J. Davidson, Lee Berger, Amy Aquilina, Melissa Hernandez Poveda, Daniel Guinto, Michael McFadden, Deon Gilbert, Damian Goodall, Kyall R. Zenger, Lee F. Skerratt, Tiffany A. Kosch

Letzte Aktualisierung: 2024-12-15 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.628040

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.628040.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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