Gramanzini, M., N. Di Girolamo, S. Gargiulo, A. Greco, N. Cocchia, M. Delogu, I. Rosapane, R. Liuzzi, P. Selleri & A. Brunetti (2013): Assessment of dual-energy x-ray absorptiometry for use in evaluating the effects of dietary and environmental management on Hermann’s tortoises (Testudo hermanni). – American Journal of Veterinary Research 74(6): 918-924.

Überprüfung, ob die Duale-Röntgen-Absorptiometrie dazu eingesetzt werden kann, die Einflüsse der Ernährung und der angebotenen Umweltbedingungen bei der Griechischen Landschildkröte (Testudo hermanni) zu untersuchen.

DOI: 10.2460/ajvr.74.6.918 ➚

Ziel
Überprüfung, ob man die Duale-Röntgen-Asorptiometrie (DXA) zur Untersuchung einsetzen kann, wie Nahrung und Umweltbedingungen die Knochenmineralisation (Knochenmineraldichte, BMD) bei der Griechischen Landschildkröte (Testudo hermanni) beeinflussen.

Tiere
26 Griechische Landschildkröten innerhalb des ersten Monats nach dem Schlupf.

Vorgehensweise
Gruppe 1 wurde in einer künstlichen Innenunterkunft gehalten und mit natürlich wachsender Vegetation (Wildkräuter) gefüttert. Die 2. Gruppe wurde in einer künstlichen Innenunterkunft gehalten und mit Pflanzen gefüttert, die für den menschlichen Verzehr angebaut worden waren. Die 3. Gruppe wurde in einer seminatürlichen Außenanlage gehalten und nur mit natürlich wachsenden Pflanzen ernährt. Nach 10 Monaten wurden die Pyramidenbildung, das Körpergewicht und andere negative Auswirkungen erfasst. Im Anschluss daran wurde die Knochendichte (Bone mineral density, BMD) des axialen und appendiculären Skeletts (Panzer, Wirbelsäule, Beckengürtel) mit der DXA bestimmt.

Ergebnisse
Die 2. Gruppe hatte das höchste durchschnittliche Körpergewicht (65,42 ± 30,85 g), gefolgt von Gruppe 1 mit 51,08 ± 22,92 g und Gruppe 3 mit 35,74 ± 7,13 g. Die mittlere Knochendichte (BMD), des Panzers unterschied sich signifikant zwischen allen drei Gruppen (Gruppe 1, 0,05 ± 0,03 g/cm(2)•m; Gruppe 2, 0,09 ± 0,15 g/cm(2)•m; und Gruppe 3, nicht messbar). Die Knochendichte des axialen und appendiculären Skeletts, Wirbelsäule und Beckenknochen unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Die Pyramidenbildung war bei Gruppe 1 am stärksten ausgeprägt und bei Gruppe 3 nicht nachweisbar.

Schlussfolgerung und klinische Relevanz
Landschildkröten, die unter künstlichen Umweltbedingungen aufgezogen werden, haben keine Defizite in Bezug auf die Knochendichte, wenn man sie mit draußen gehaltenen, normal winterschlafenden Landschildkröten vergleicht. Eine zusätzliche Kalziumgabe war offensichtlich nicht notwendig, wenn eine adäquate photothermische Unterbringung und eine pflanzliche Ernährung gewährleistet ist. Die höhere Knochendichte (BMD) der in künstlicher Innenhaltung aufgezogenen Landschildkröten war morphologisch assoziiert mit einer höheren Vorkommenswahrscheinlichkeit für die Ausbildung von Pyramiden.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Zu allererst erscheint es mir so, dass sich seit kurzem in Italien eine wirklich an den Grundlagen forschende Reptilienmedizin, um nicht zu sagen Schildkrötenveterinärmedizin, zu etablieren scheint. Etwas, das man selbst bis dato mit wenigen Schweizer Ausnahmen (z. B. Liesegang et al. 2007; Ritz et al., 2012) vermisst. Obwohl man sich hierzulande schon seit Jahren als „reptilienerfahren“ oder gar „Fachtierarzt für Reptilien“ zu titulieren pflegt, habe ich derartige Grundlagen in der deutschen veterinärmedizinischen Literatur und auch bei Diskussionen mit Tierärzten/innen bislang nicht gefunden (man kann sich des Eindrucks nur schwer erwehren, dass es dabei hierzulande mehr um den kommerziellen Aspekt geht als wirklich ums Erfahrungen sammeln). Vielleicht sollte man in Anerkennung der jüngsten Leistungen der italienischen Kollegen (siehe Selleri & Di Girolamo 2012; Selleri et al. 2012) im Sinne der zahlreichen Landschildkrötenhalter (zu denen auch die Stifter des Fonds zählen) innerhalb der DGHT ernsthaft darüber nachdenken, den Ingo-und-Waltraud-Pauler-Fond für dieses Jahr nach Rom zu vergeben. Denn ehrlich gesagt, ist es mir egal, welcher Nationalität die Tierärzte/innen angehören, die sich bemühen, wirklich die Informationen und Grundlagen zu erarbeiten, die ich und wohl wir alle für eine optimale, artgerechte Haltung benötigen. Zurück zum eigentlichen Inhalt dieser Arbeit, die ja gewissermaßen vieles zur Landschildkrötenhaltung zumindest während des ersten Lebensjahres in menschlicher Obhut auf den Kopf stellt. Dementsprechend sollte man diese Arbeit jedoch nicht dahingehend verallgemeinern, dass man meint, dies gelte auch für Schildkröten, die älter als – ich würde mal sagen – 3 Jahre sind. Hier wird klar gezeigt, dass die Pyramidenbildung nichts mit Kalziummangel oder gar Rachitis zu tun hat (Sie erinnern sich vielleicht noch an die Worte so mancher Veterinäre bei diversen Vorträgen zum Thema). Viel eher deutet diese Arbeit an, dass die Pyramidenbildung bei den Tieren gehäuft auftritt, deren Panzerskelett wesentlich deutlicher mineralisiert ist als bei den unter semi-natürlichen Bedingungen im Außengehege gehaltenen Schlüpflingen. Sollte in den ersten 3 Jahren, in denen der Panzerknochen nur sehr langsam mineralisiert (Häfeli & Zwart 2000, Bidmon & Jennemann 2006) gar zu starke Mineralisierung die Ursache sein? Die Pyramidenbildung scheint auch nicht direkt mit der höchsten Knochendichte und dem schnellsten Wachstum assoziiert zu sein, denn sonst hätten die am schnellsten gewachsenen Schildkröten aus der zweiten Gruppe die deutlichsten Pyramiden zeigen müssen. Es war aber die Gruppe 1 und gerade jene Tiere, die mit den natürlichen Kräutern gefüttert worden waren, und nicht jene aus Gruppe 2, die auf Salat und Chicoreediät am schnellsten gewachsen waren und die höchste Knochendichte aufwiesen. Vielleicht kann man das damit erklären, dass eben Salat und Chicoree auch meist mehr Wasser enthalten als wild gewachsene Kräuter von der Wiese und Feuchtigkeitsmangel war ja schon früher von Wiesner & Iben (2003) und Wright (2005) als ursächlich für die Pyramidenbildung ausgemacht worden (siehe auch Bidmon & Jennemann 2006). Etwas, das vor fast genau 25 Jahren (einer Menschengeneration) schon von Weser (1988) beschrieben wurde (gerade das erinnert mich daran, dass wer seiner Zeit zu weit voraus ist von seinen Zeitgenossen kaum wahrgenommen wird! Ein altbekanntes Zeitgeistphänomen siehe Kommentar zu, Sulloway 2009). Ist es also nur so, dass innen gehaltene und mit Wildkräutern oder Salat versorgte Schildkrötenschlüpflinge trockner als jene im Freiland aufwachsen, wo sie vielleicht von nächtlicher Taubildung und einer entsprechenden Bodenfeuchte profitieren (Siehe auch Bidmon & Jennemann 2006)? Was wäre sonst noch denkbar? Nun, Selleri & Di Girolamo (2012) haben aber auch beschrieben, dass innen gehaltene Griechische Landschildkröten ihre normalerweise recht hohen natürlichen Vitamin D- Blutspiegel nicht in dieser natürlichen Höhe aufrecht erhalten können. Letzteres legt nahe, dass bei der Innenhaltung zwar genug Vitamin D da ist, um die Kalzium- und Mineralaufnahme zu gewährleisten, was diese Arbeit ja nahe legt, denn die innen gehaltenen Tiere waren stärker kalzifiziert, dass aber doch gewisse Anteile des Lichtspektrums in der Innenhaltung für manche an den Rand gedrängte Individuen zum Mangelfaktor werden können. Was könnte das sein? Nun, um Licht-abhängige Bedürfnisse wie Aufnahme von UVB-Strahlung oder auch Wärmestrahlung zu verbessern, ohne seinen Körper dabei flach und breit machen zu können, wie von den Echsen bekannt, kann man rein physikalisch gesehen auch die Körperoberfläche vergrößern und Pyramiden tragen (siehe Kommentar zu Ritz et al. 2012). Könnte es sein, dass neben Feuchtigkeitsmangel, na sagen wir mal, „Lichtdeprivation“ im weitestgehenden Sinn als morphogenetische Ursache für die Pyramidenbildung unter artifiziellen Haltungsbedingungen angesehen werden kann – mit Ausnahme der Lichtkegel lag die Raumtemperatur bei 23 °C? Selbst einiges aus der Natur könnte dafür sprechen, denn auch bei unter natürlichen Bedingungen wild lebenden Sternschildkröten zeigen die größeren Weibchen heute meist deutlichere Pyramiden am Carapax als die viel kleineren Männchen. Hier wird oft angemerkt, dass in diesem Fall die natürlichen Pyramiden auch somatolytisch wirken und somit wie die Strahlenzeichnung der Tarnung dienen. Allerdings heizen sich größere Körper in der Sonne auch langsamer auf und erst recht, wenn man dabei im hohen Gras getarnt unterwegs ist. Könnte auch hier die Pyramidenbildung den großen Weibchen wegen der größeren Oberfläche ein schnelleres Aufwärmen ermöglichen? Dass es auch bei Schildkröten Anpassungen an biophysikalische Umweltparameter gibt ist mehrfach beschrieben worden (z. B. Lubcke & Wilson 2007, Germano & Bury 2009), warum also sollte das nicht auch eine der Möglichkeiten sein? Solange es dazu keine Untersuchungen gibt, bleibt die Frage offen, aber ich denke, diese hier vorgestellten Ansätze zur bioveterinärmedizinischen Grundlagenforschung sind geeignet, dies auch zukünftig anzugehen. Schaut man sich zudem die Daten unabhängig von der Pyramidenbildung und der Knochendichte an, fällt hier ganz deutlich auf, dass mit zunehmender Wachstumsgeschwindigkeit und Gewichtszunahme die Standardabweichung vom Mittelwert drastisch zunimmt, also in der Gruppe 2 Tiere sein müssen, die deutlich über den 65 g und bei ca. 90 g liegen, während andere vielleicht gerade 30 g wiegen. In der langsamer wachsenden Gruppe 1 ist die Abweichung etwas kleiner, und bei der 3. Gruppe ist die Abweichung zwar immer noch vorhanden, jedoch wesentlich geringer. Auch das könnte darauf schließen lassen, dass sich bei der Innenhaltung entweder zusätzliche Stressfaktoren bemerkbar machen, die vielleicht durch eine Mangelsituation z. B. beim Platzangebot unter den Lampen (künstliche Beleuchtung) oder den feuchten Ruheplätzen bedingt wird, wenn diese nur die dominantesten Tiere nutzen. Hier wäre es dann wirklich interessant zu sehen, welche der Tiere (die Größten oder die Kleineren?) deutlichere Pyramiden aufweisen. Letzteres wird aber in der Arbeit nicht im Detail aufgeführt. Lassen wir jedoch die winterschlafende Kontrollgruppe im Freiland unberücksichtigt (da schlafende, nicht-fressende Schildkröten sowieso nicht wachsen und auch weniger Mineralien aufnehmen), und lassen wir auch die Pyramidenbildung unberücksichtigt, und konzentrieren wir uns nur auf den Wachstumsunterschied zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 sowie die Unterschiede in deren Knochenmineralisation. Denn das scheint ja für die Bedingungen einer artifiziellen Haltung entscheidend zu sein, bei der ja viele ihre Schlüpflinge gar nicht oder nur vergleichsweise kurz überwintern. Gruppe 1 bekam als Futter täglich frische Wildkräuter und ihr Wachstum war durchschnittlich geringer, ebenso wie deren BMD. Gruppe 2 bekam 50 % Chicoree und eine Mixtur aus anderen Salaten, wuchs schneller und zeigte die höchste durchschnittliche Knochenmineralisation. Bezüglich des schnelleren Wachstums kann man nun natürlich dahingehend argumentieren, wie es die Autoren in ihrer Arbeit auch getan haben, dass man davon ausgeht, dass diese Nahrung (von manchen häufig als wässerig bezeichnet) mehr Nährstoffe liefert, die vielleicht aufgrund des gleich mitverzehrten Wasseranteils auch besser gelöst im Darm aufgenommen werden können. Wie kommt es aber dann zu dieser erhöhten Knochenmineralisation? Denn, wenn Sie sich für die in der Arbeit gelisteten Salatsorten die Ca:P-Verhältnisse in den verschiedensten Tabellen anschauen, sieht das für einen normalen Knochenaufbau ziemlich ungünstig aus. Zumindest wird letzteres von vielen so behauptet! Wie kommt es dann zu dieser erhöhten Knochendichte? Nun im Grunde genommen kommt es ja nicht nur auf das Verhältnis von Ca und P an, sondern auch auf die letztendlich aufgenommenen Absolutmengen. In der Natur ist aber in der Regel nicht Kalzium, sondern Phosphat der eigentliche Mangelfaktor. Das ist auch der Grund dafür, dass die Bauern meist Dünger verwenden, die sowohl stickstoff- wie auch phosphatreich sind, weil das die beiden Stoffe sind, die leicht ausgewaschen werden und die unsere Gewässer eutrophieren (überdüngen), aber eben dann auf den Feldern fehlen und deshalb per Düngung ersetzt werden müssen. Es ist also davon auszugehen, dass ungedüngte Wildkräuter wesentlich weniger Phosphate enthalten als frisch vom gedüngten Feld kommende Pflanzen. Der mineralische Knochenanteil besteht aber aus einer speziellen Mineralisationsform von Kalziumphosphat und daraus geht hervor, dass auch ausreichende Phosphatmengen für die Mineralisation essenziell sind. Letzteres könnte bedeuten, dass selbst bei dem ungünstigeren Ca:P-Verhältnis der Salate das wenige aber vorhandene Kalzium dadurch, dass auch ausreichend Phosphat vorhanden ist vollständiger oder in größerer Menge in die Knochenproteinmatrix eingelagert werden kann als das bei Wildkräutern der Fall wäre und deshalb zur höheren BMD bei Gruppe 2 führt. Insofern bin ich mir gar nicht so sicher, ob diese oft propagierte Ca:P-Verhältnis Hypothese so stimmt! Für herbivore Reptilien wurde das ja auch nie wirklich nach wissenschaftlich physiologischen Kriterien untersucht und auch nur aus der Säugetier- oder gar Humanphysiologie abgeleitet. Es gibt zwar zu diesem Thema für Schildkröten keine Daten, aber es würde den von Henen et al. (2005) publizierten Befund erklären, dass wild lebende Psammobates geometricus (eine herbivore Landschildkröte) unter anderem Futterpflanzen mit hohem Phosphatgehalt selektieren.

Literatur

Bidmon, H.-J. & G. Jennemann (2006): Hohe relative Luftfeuchtigkeit, gleich glatte Panzer: Wie lässt sich das in der Landschildkrötenhaltung praktikabel realisieren? Schildkröten im Fokus, Bergheim 3(4): 3-18, 2006 ➚.

Germano, D. J. & R. B. Bury (2009): Variation in Body Size, Growth, and Population Structure of Actinemys marmorata from Lentic and Lotic Habitats in Southern Oregon. – Journal of Herpetology 43(3): 510-520 oder Abstract-Archiv.

Häfeli, W. & P. Zwart (2000): Panzerweiche bei jungen Landschildkröten und deren mögliche Ursachen. – Praktischer Tierarzt 81(2): 129-132.

Henen, B. T., M. D. Hofmeyr, R. A. Balsamo & F. M. Weitz (2005): Lessons from the food choices of the endangered geometric tortoise Psammobates geometricus. – South African Journal of Science 101(9-10): 435-438 oder Abstract-Archiv.

Liesegang, A., J.-M. Hatt & M. Wanner (2007): Influence of different dietary calcium levels on the digestibility of Ca, Mg and P in Hermann's tortoises (Testudo hermanni). – Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 91(11-12): 459-464 oder Abstract-Archiv.

Lubcke, G. M. & D. S. Wilson (2007): Variation in shell morphology of the Western Pond Turtle (Actinemys marmorata Baird and Girard) from three aquatic habitats in northern California. – Journal of Herpetology 41(1): 107-114 oder Abstract-Archiv.

Ritz, J., M. Clauss, W. J. Streich & M. Hatt (2012): Variation in Growth and Potentially Associated Health Status in Hermann’s and Spur-Thighed Tortoise (Testudo hermanni and Testudo graeca). – Zoo Biology 31(6): 705-717 oder Abstract-Archiv.

Selleri, P. & N. Di Girolamo (2012): Plasma 25-hydroxyvitamin D₃ concentrations in Hermann’s tortoises (Testudo hermanni) exposed to natural sunlight and two artificial ultraviolet radiation sources. – American Journal of Veterinary Research 73(11): 1781-1786 oder Abstract-Archiv.

Selleri, P., N. Di Girolamo, V. Andreani, A. Guandalini & N. D’Anna (2012): Evaluation of intraocular pressure in conscious Hermann’s tortoises (Testudo hermanni) by means of rebound tonometry. – American Journal of Veterinary Research 73(11): 1807-1812 oder Abstract-Archiv.

Sulloway, F. J. (2009): Tantalizing tortoises and the Darwin-Galapagos Legend. – Journal of the History of Biology 42(1): 3-31 oder Abstract-Archiv.

Weser, R. (1988) Zur Höckerbildung bei der Aufzucht von Landschildkröten. – Sauria 10(3): 23-25.

Wiesner, C. S. & C. Iben (2003): Influence of environmental humidity and dietary protein on pyramidal growth of carapaces in African spurred tortoises (Geochelone sulcata). – Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 87: 66-74.

Wright, K. (2005): Beyond POTZ: Environmental influences on reptile healing. – Exotic DVM Veterinary Magazine 7(4): 11-15 oder Abstract-Archiv.