Doody, J. S. (2011): Environmentally cued hatching in reptiles. – Integrative and Comparative Biology 51(1): 49-61.

Umweltbedingtes Schlüpfen bei Reptilien.

DOI: 10.1093/icb/icr043 ➚

Es häufen sich Befunde, die auf ein weit verbreitetes durch die Umwelt induziertes Schlüpfen (Environmentally cued hatching; ECH) bei Tieren schließen lassen. Allerdings sind Diversität und Verbreitung dieses Phänomens unter den verschiedenen Taxa meist unbekannt. Hier liefere ich eine Übersicht über die drei bislang bei Reptilien bekannten ECH-Typen: frühes Schlüpfen, verzögertes Schlüpfen und synchroner Schlupf. ECH ist derzeit für 43 Spezies nachgewiesen worden, dazu gehören Schildkröten, Krokodile, Echsen, Schlangen, Brückenechsen und möglicherweise Blindwühlen. Ein zu früher Schlupf, der durch physikalische Störungen ausgelöst werden kann (z. B. Vibrationen), ist die am häufigsten beschriebene Form von ECH und ist fast durchgehend für alle Taxa bekannt. Damit ist bei einigen der Spezies wohl ein Anti-Beutegreiferverhalten verbunden, allerdings ist sein Umwelt-Anpassungswert meist unbekannt. Ein verzögerter Schlupf ist häufig durch eine Metabolismusreduktion (Stoffwechselreduktion) charakterisiert, die meist als embryonale Ästivation beschrieben wird und deren Auslöser oft durch ein hypoxisches Ereignis (Sauerstoffmangel, z. B. bei Überflutung siehe Fordham et al. 2007) induziert wird. Letzteres ist für einige Vertreter der Schildkröten bekannt und tritt wohl auch bei Komodowaranen und einigen Krokodilen auf. Bei einigen Spezies dient eine Schlupfverzögerung auch dazu, dass die Schlüpflinge nicht gerade in der Trockenzeit schlüpfen und der Schlupf erst in der günstigeren Regenzeit erfolgt. Synchrones Schlüpfen, bei dem die Geschwister trotz eines thermalen Nestgradienten synchron die Eier verlassen, kennt man von einigen Schildkrötenarten und von Krokodilen. Obwohl Vibrationen und auch Vokalisationen (Krokodile) bei schlupfreifen Embryonen den synchronen Schlupf auslösen können, wurden bislang keine Signale identifiziert, die zum Beispiel die Entwicklung sich langsamer entwickelnder Embryonen beschleunigen, sodass sie mit ihren weiter entwickelten Geschwistern gleichziehen. Ein synchroner Schlupf mag dazu dienen, das Risiko Beutegreifern zum Opfer zufallen zu minimieren, indem z. B. die Periode der mit dem Schlupf assoziierte Gerüche sehr kurz gehalten wird, die ein Signal für Beutegreifer sein könnten, und somit keine Beutegreifer zu noch nicht fertig entwickelten Eiern gelockt werden. Um unser Verständnis dieser Vorgänge und ECH zu verbessern, bedarf es im wesentlichen drei Arten von Untersuchungen:
1. Experimente, die die Schlupfauslöser exakt charakterisieren und die die plastische Periode (die Zeit in der sie einwirken können) erfassen;
2. Experimente, die Klarheit über die vielfältigen Hypothesen über multiple (multifaktorielle) den Schlupf induzierende Signale schaffen und
3. Untersuchungen, die zeigen, unter welchen Umweltbedingungen und in welchem Kontext mit der Umwelt sich ECH während der Evolution bei den verschiedenen Spezies entwickelt hat (z. B. als Reaktion gegenüber Beutegreifern; oder abiotische Einflüsse auf das Ei, den Embryo oder den Schlüpfling). Zwischen den verschieden Spezies und für die unterschiedlichen taxonomischen Gruppen ist es notwendig, das Vorkommen von ECH noch weiter zu erfassen, um zu verstehen, unter welchen Evolutionsbedingungen sich ECH bei Reptilien entwickelt hat. Die Wahrscheinlichkeit, mit der sich ECH bei einer Spezies eingestellt hat, ist abhängig von deren Lebensweise, Ökologie, Verhalten und deren Beziehung zu anderen Arten (z.B. Größe der Prädatoren und der Beute). Generell kann man aber davon ausgehen, dass die Entdeckung einer Embryo-Embryo-Kommunikation als Mechanismus zur synchroneren Schlupfauslösung bei Krokodilen und Schildkröten andeutet, dass wir das Sozialverhalten von den unterhalb der Vögel eingeordneten Reptilien bislang gewaltig unterschätzt haben.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Siehe auch Anmerkungen zu Fordham et al. (2007) und Spencer & Janzen (2011).

Literatur

Fordham, D. A., A. Georges & B. Corey (2007): Optimal conditions for egg storage, incubation and post-hatching growth for the freshwater turtle, Chelodina rugosa: Science in support of an indigenous enterprise – Aquaculture 270(1-4): 105-114 oder Abstract-Archiv.

Spencer, R.–J. & F. J. Janzen (2011): Hatching Behavior in Turtles. – Integrative and Comparative Biology 51: 100-110 oder Abstract-Archiv.