Rückgang der Amphibienpopulationen - Decline in amphibian populations

Die Goldkröte von Monteverde , Costa Rica , gehörte zu den ersten Opfern des Amphibienrückgangs. Früher reichlich vorhanden, wurde er zuletzt 1989 gesehen.

Seit den 1980er Jahren wurden an Orten auf der ganzen Welt Abnahmen der Amphibienpopulationen , einschließlich Populationsrückgang und lokalisiertes Massensterben , beobachtet. Dieser Rückgang gilt als eine der größten Bedrohungen für die globale Biodiversität .

Neuere (2007) Forschungen deuten darauf hin, dass das Wiederauftreten von Varietäten von Chrysanthemen für einen erheblichen Teil des Gesamtrückgangs verantwortlich sein kann. Ein neueres (2018) in Science veröffentlichtes Papier bestätigt dies.

Mehrere sekundäre Ursachen können beteiligt sein, einschließlich anderer Krankheiten , Zerstörung und Veränderung von Lebensräumen , Ausbeutung, Umweltverschmutzung , Verwendung von Pestiziden , eingeschleppten Arten und Ultraviolett-B- Strahlung (UV-B). Viele der Ursachen des Amphibienrückgangs sind jedoch noch immer unzureichend verstanden, und das Thema ist derzeit Gegenstand vieler laufender Forschungen. Berechnungen auf der Grundlage der Aussterberaten deuten darauf hin, dass die aktuelle Aussterberate von Amphibien 211-mal höher sein könnte als die Hintergrundaussterberate, und die Schätzung steigt auf das 25.000- bis 45.000-fache, wenn auch gefährdete Arten in die Berechnung einbezogen werden.

Obwohl Wissenschaftler bereits in den 1950er Jahren damit begannen, reduzierte Populationen mehrerer europäischer Amphibienarten zu beobachten, wurde das Phänomen als globales Problem und seine spätere Einordnung als modernes Massensterben erst in den 1980er Jahren erkannt. Bis 1993 gingen mehr als 500 Frosch- und Salamanderarten auf allen fünf Kontinenten zurück.

Hintergrund

In den letzten drei Jahrzehnten kam es weltweit zu einem Rückgang der Populationen von Amphibien (der Klasse von Organismen, zu der Frösche , Kröten , Salamander , Molche und Caecilians gehören ). Im Jahr 2004 wurden die Ergebnisse der ersten weltweiten Bewertung von Amphibienpopulationen, dem Global Amphibian Assessment, veröffentlicht. Dieser stellte fest , dass 32% der Arten weltweit bedroht war, mindestens 43% wurde eine Form des Bevölkerungsrückgangs erlebt, und dass zwischen 9 und 122 Arten sind seit 1980 Ab 2010 ausgestorben, die Roten Liste des IUCN , die die Global Amphibian enthält Bewertung und nachfolgende Aktualisierungen listet 650 Amphibienarten als „vom Aussterben bedroht “ und 35 als „ ausgestorben “ auf. Trotz des hohen Risikos, dem diese Gruppe ausgesetzt ist, deuten jüngste Erkenntnisse darauf hin, dass die Öffentlichkeit diesem und anderen Umweltproblemen gegenüber immer gleichgültiger wird, was Naturschützer und Umweltschützer gleichermaßen vor ernsthafte Probleme stellt.

Lebensraumverlust, Krankheiten und Klimawandel sollen für den drastischen Bevölkerungsrückgang in den letzten Jahren verantwortlich sein. Der Rückgang war im Westen der Vereinigten Staaten , Mittelamerika , Südamerika , Ostaustralien und Fidschi besonders stark (obwohl weltweit Fälle von Amphibienaussterben aufgetreten sind). Während menschliche Aktivitäten einen Großteil der biologischen Vielfalt der Welt verlieren, scheinen Amphibien viel stärkere Auswirkungen zu haben als andere Klassen von Organismen. Da Amphibien im Allgemeinen einen zweistufigen Lebenszyklus haben, der sowohl aus der aquatischen ( Larven ) als auch aus der terrestrischen ( adulten ) Phase besteht, sind sie sowohl gegenüber terrestrischen als auch aquatischen Umwelteinflüssen empfindlich . Da ihre Haut sehr durchlässig ist, sind sie möglicherweise anfälliger für Giftstoffe in der Umwelt als andere Organismen wie Vögel oder Säugetiere. Viele Wissenschaftler glauben, dass Amphibien als „ Kanarienvögel in einem Kohlebergwerk “ dienen und dass der Rückgang der Amphibienpopulationen und -arten darauf hindeutet, dass andere Tier- und Pflanzengruppen bald gefährdet sein werden.

Der Rückgang der Amphibienpopulationen wurde erstmals in den späten 1980er Jahren allgemein erkannt, als eine große Versammlung von Herpetologen über einen Rückgang der Amphibienpopulationen auf der ganzen Welt berichtete. Unter diesen Arten, die Goldene Kröte ( Bufo periglenes ) endemisch nach Monteverde , Costa Rica , prominent. Er war Gegenstand wissenschaftlicher Forschung, bis 1987 die Populationen plötzlich zusammenbrachen und 1989 vollständig verschwunden war. Andere Arten in Monteverde, darunter der Monteverde-Harlekin-Frosch ( Atelopus varius ), verschwanden zur gleichen Zeit. Da sich diese Arten im unberührten Nebelwaldreservat Monteverde befanden und dieses Aussterben nicht mit lokalen menschlichen Aktivitäten in Verbindung gebracht werden konnte, lösten sie unter Biologen besondere Besorgnis aus.

Anfängliche Skepsis

Als Ende der 1980er Jahre der Rückgang der Amphibien erstmals als Naturschutzproblem dargestellt wurde, waren einige Wissenschaftler von der Realität und dem Ernst des Naturschutzproblems nicht überzeugt. Einige Biologen argumentierten, dass die Populationen der meisten Organismen, einschließlich Amphibien, im Laufe der Zeit natürlich variieren. Sie argumentierten, dass das Fehlen von Langzeitdaten über Amphibienpopulationen es schwierig machte zu bestimmen, ob die von Biologen berichteten anekdotischen Rückgänge die (oft begrenzte) Zeit und das Geld der Erhaltungsbemühungen wert waren.

Seit dieser anfänglichen Skepsis sind sich Biologen jedoch einig, dass der Rückgang der Amphibienpopulationen eine echte und ernsthafte Bedrohung für die Biodiversität darstellt. Dieser Konsens entstand mit einer Zunahme der Anzahl von Studien, die Amphibienpopulationen überwachten, der direkten Beobachtung der Massensterblichkeit an unberührten Orten, an denen es keine offensichtlichen Ursachen gab, und dem Bewusstsein, dass der Rückgang der Amphibienpopulationen wirklich globaler Natur ist.

Mögliche sekundäre Ursachen

Zahlreiche mögliche Erklärungen für den Rückgang der Amphibien wurden vorgeschlagen. Die meisten oder alle dieser Ursachen wurden mit einigen Bevölkerungsrückgängen in Verbindung gebracht, sodass jede Ursache unter bestimmten Umständen wahrscheinlich ist, andere jedoch nicht. Viele der Ursachen des Amphibienrückgangs sind gut verstanden und scheinen neben Amphibien auch andere Organismengruppen zu betreffen. Zu diesen Ursachen gehören die Veränderung und Fragmentierung von Lebensräumen, eingeführte Raubtiere oder Konkurrenten, eingeführte Arten, Umweltverschmutzung, der Einsatz von Pestiziden oder Überernten. In unberührten Lebensräumen, in denen die oben genannten Auswirkungen wahrscheinlich nicht auftreten, sind jedoch viele Amphibienrückgänge oder das Aussterben aufgetreten. Die Ursachen für diesen Rückgang sind komplex, aber viele können auf neu auftretende Krankheiten, den Klimawandel, erhöhte UV-B-Strahlung oder die Übertragung chemischer Schadstoffe über weite Entfernungen durch Wind zurückgeführt werden.

Als weitere mögliche Ursache wurde künstliche Beleuchtung vorgeschlagen. Insekten werden von Licht angezogen, was sie in den Amphibienlebensräumen seltener macht.

Lebensraumänderung

Hauptartikel: Zerstörung von Lebensräumen

Die Veränderung oder Zerstörung von Lebensräumen ist eines der dramatischsten Probleme, die Amphibienarten weltweit betreffen. Da Amphibien im Allgemeinen aquatische und terrestrische Lebensräume zum Überleben benötigen, können Bedrohungen für beide Lebensräume die Populationen beeinträchtigen. Daher können Amphibien anfälliger für Habitatveränderungen sein als Organismen, die nur einen Lebensraumtyp benötigen. Klimaveränderungen in großem Maßstab können außerdem aquatische Lebensräume verändern und Amphibien am Laichen insgesamt hindern.

Lebensraumzerschneidung

Hauptartikel: Lebensraumfragmentierung

Lebensraumfragmentierung tritt auf, wenn Lebensräume durch Habitatveränderung isoliert werden, beispielsweise wenn eine kleine Waldfläche vollständig von landwirtschaftlichen Feldern umgeben ist. Kleine Populationen, die in solchen Fragmenten überleben, sind aufgrund kleiner Schwankungen in der Umwelt oft anfällig für Inzucht , genetische Drift oder Aussterben.

Umweltverschmutzung und chemische Verunreinigungen

Es gibt Hinweise auf chemische Schadstoffe, die Entwicklungsdeformitäten von Frosch verursachen (zusätzliche Gliedmaßen oder missgebildete Augen). Schadstoffe haben unterschiedliche Auswirkungen auf Frösche. Einige verändern das Zentralnervensystem ; andere verursachen eine Störung in der Produktion und Sekretion von Hormonen. Experimentelle Studien haben auch gezeigt, dass die Exposition gegenüber häufig verwendeten Herbiziden wie Glyphosat (Handelsname Roundup ) oder Insektiziden wie Malathion oder Carbaryl die Sterblichkeit von Kaulquappen stark erhöht. Weitere Studien haben gezeigt, dass auch terrestrische ausgewachsene Stadien von Amphibien anfällig für nicht aktive Inhaltsstoffe in Roundup sind, insbesondere POEA , das ein Tensid ist . Obwohl einige Froscharten in unberührter Umgebung natürlich vorkommen, können bestimmte östrogenähnliche Schadstoffe diese Veränderungen gewaltsam herbeiführen. In einer Studie, die in einem Labor der Universität Uppsala in Schweden durchgeführt wurde, wurden mehr als 50% der Frösche, die östrogenähnlichen Schadstoffen ausgesetzt waren, die in natürlichen Gewässern in Europa und den Vereinigten Staaten vorkommen, weiblich. Kaulquappen, die selbst der schwächsten Östrogenkonzentration ausgesetzt waren, wurden doppelt so häufig weiblich, während fast alle aus der Kontrollgruppe, die die höchste Dosis erhielt, weiblich wurden.

Während die meisten Pestizidwirkungen wahrscheinlich lokal und auf Gebiete in der Nähe der Landwirtschaft beschränkt sind, gibt es Hinweise aus den Bergen der Sierra Nevada im Westen der Vereinigten Staaten, dass Pestizide über weite Strecken in unberührte Gebiete gelangen, einschließlich des Yosemite-Nationalparks in Kalifornien .

Einige neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Ozon ein möglicher Faktor für den weltweiten Rückgang der Amphibien ist.

Ozonabbau, ultraviolette Strahlung und Wolkenbedeckung

Siehe auch: Klimawandel

Wie bei vielen anderen Organismen kann eine zunehmende Ultraviolett-B- (UVB-)Strahlung aufgrund des Ozonabbaus in der Stratosphäre und anderer Faktoren die DNA von Amphibien schädigen , insbesondere deren Eier. Die Schadenshöhe hängt vom Lebensstadium, der Art und anderen Umweltparametern ab. Salamander und Frösche, die weniger Photolyase produzieren , ein Enzym, das DNA-Schäden durch UVB entgegenwirkt, sind anfälliger für die Auswirkungen des Verlustes der Ozonschicht. Die Exposition gegenüber ultravioletter Strahlung kann eine bestimmte Spezies oder ein bestimmtes Lebensstadium nicht töten, kann jedoch subletale Schäden verursachen.

Mehr als drei Dutzend Amphibienarten wurden untersucht, wobei in mehr als 40 Veröffentlichungen in von Experten begutachteten Zeitschriften, die Autoren aus Nordamerika, Europa und Australien vertreten, schwerwiegende Auswirkungen berichtet wurden. Experimentelle Haltungsansätze zur Bestimmung von UVB-Effekten auf Eistadien wurden kritisiert; zum Beispiel wurden Eimassen in viel flachere Wassertiefen gelegt, als es für natürliche Eiablageplätze typisch ist. Während UVB-Strahlung ein wichtiger Stressfaktor für Amphibien ist, wurde ihre Wirkung auf das Eistadium möglicherweise überbewertet.

Der anthropogene Klimawandel hat wahrscheinlich einen großen Einfluss auf den Rückgang der Amphibien. Im Nebelwald von Monteverde beispielsweise führte eine Reihe ungewöhnlich warmer Jahre zum Massenverschwinden des Monteverde-Harlekin-Frosches und der Goldkröte. Eine erhöhte Wolkenbedeckung als Folge von Geoengineering und der globalen Erwärmung, die die Nächte erwärmt und die Tagestemperaturen abgekühlt hat, wird dafür verantwortlich gemacht, das Wachstum und die Vermehrung des Pilzes Batrachochytrium dendrobatidis (der Erreger der Pilzinfektion Chytridiomykose ) zu erleichtern .

Ein erwachsenes Männchen Ecnomiohyla rabborum im Atlanta Botanical Garden , eine Art, die von Batrachochytrium dendrobatidis in ihrem natürlichen Lebensraum verwüstet wurde . Es war das letzte bekannte überlebende Mitglied seiner Art, und mit seinem Tod am 28. September 2016 gilt die Art als ausgestorben.

Obwohl die unmittelbare Ursache des Absterbens die Chytride war, spielte der Klimawandel eine zentrale Rolle beim Aussterben. Die Forscher haben diese subtile Verbindung in ihre inklusive klimabezogene Epidemie-Hypothese aufgenommen, die den Klimawandel als einen Schlüsselfaktor für das Aussterben von Amphibien sowohl in Costa Rica als auch anderswo anerkennt.

Neue Beweise haben gezeigt, dass die globale Erwärmung auch in der Lage ist, den Körperzustand und das Überleben von Kröten direkt zu verschlechtern. Darüber hinaus kollabiert das Phänomen oft mit Landschaftsveränderungen, Umweltverschmutzung und Arteninvasionen, um das Aussterben von Amphibien zu bewirken.

Krankheit

Eine Reihe von Krankheiten wurde mit Massensterben oder Rückgang der Amphibienpopulationen in Verbindung gebracht, einschließlich der " Rotbein "-Krankheit ( Aeromonas hydrophila ), Ranavirus (Familie Iridoviridae ), Anuraperkinsus und Chytridiomykose . Es ist nicht ganz klar, warum diese Krankheiten plötzlich begonnen haben, Amphibienpopulationen zu befallen, aber einige Hinweise deuten darauf hin, dass diese Krankheiten möglicherweise vom Menschen verbreitet wurden oder in Kombination mit anderen Umweltfaktoren ansteckender sind.

Trematoden

Weitere Informationen: Ribeiroia
Trematodenzysten-infizierter Pazifischer Laubfrosch ( Hyla regilla ) mit überzähligen Gliedmaßen, aus La Pine, Deschutes County, Oregon, 1998–9. Es wird angenommen, dass diese Deformität der Kategorie I (Polymelie) durch die Trematodenzysteninfektion verursacht wird. Der Knorpel ist blau gefärbt und verkalkte Knochen rot.

Es gibt beträchtliche Beweise dafür, dass parasitäre Trematoden- Platyhelminthen (eine Art von Egel ) in einigen Regionen zu Entwicklungsanomalien und Populationsrückgängen bei Amphibien beigetragen haben. Diese Trematoden der Gattung Ribeiroia haben einen komplexen Lebenszyklus mit drei Wirtsarten. Der erste Wirt umfasst eine Reihe von Arten von Wasserschnecken. Die frühen Larvenstadien der Trematoden werden dann auf aquatische Kaulquappen übertragen, wo sich die Metazerkarien (Larven) in die sich entwickelnden Gliedmaßenknospen einkapseln. Diese eingekapselten Lebensstadien führen bei postmetamorphen Fröschen zu Entwicklungsanomalien, einschließlich zusätzlicher oder fehlender Gliedmaßen. Diese Anomalien erhöhen die Froschprädation durch Wasservögel, den letzten Wirt der Trematoden.

Pazifischer Laubfrosch mit Gliedmaßenfehlbildung durch Ribeiroia ondatrae

Eine Studie zeigte, dass ein hoher Nährstoffgehalt, der in der Landwirtschaft und in der Viehzucht verwendet wird, Parasiteninfektionen anheizt, die Froschdeformitäten in Teichen und Seen in ganz Nordamerika verursacht haben. Die Studie zeigte, dass erhöhte Stickstoff- und Phosphorwerte zu einem starken Anstieg der Trematodenhäufigkeit führen und dass die Parasiten anschließend Zysten in den sich entwickelnden Gliedmaßen von Kaulquappen bilden, was zu fehlenden Gliedmaßen, zusätzlichen Gliedmaßen und anderen schweren Missbildungen einschließlich fünf oder sechs zusätzlicher oder gar keiner Gliedmaßen führt .

Eingeführte Raubtiere

Hauptartikel: Eingeführte Arten

Es wurde auch festgestellt, dass nicht einheimische Raubtiere und Konkurrenten die Lebensfähigkeit von Fröschen in ihren Lebensräumen beeinträchtigen. Der Berg - Gelbschenkelfrosch die in der Regel die bewohnt Sierra Nevada Seen haben einen Rückgang der Zahlen aufgrund Bevorratung von nicht-einheimischen Fisch (gesehen Forelle ) für Freizeitfischen . Die sich entwickelnden Kaulquappen und Fröschen fallen den Fischen in großer Zahl zum Opfer. Diese Störung der dreijährigen Metamorphose des Frosches verursacht einen Rückgang, der sich im gesamten Ökosystem manifestiert.

Erhöhter Geräuschpegel

Frösche und Kröten sind sehr laut und ihr Fortpflanzungsverhalten beinhaltet oft die Verwendung von Lautäußerungen. Es gab Hinweise darauf, dass durch menschliche Aktivitäten verursachte erhöhte Lärmpegel zu ihrem Rückgang beitragen könnten. In einer Studie in Thailand wurde gezeigt, dass ein erhöhter Umgebungslärmpegel bei einigen Arten das Rufen verringert und bei anderen zu einer Zunahme führt. Dies hat sich jedoch nicht als Ursache für den weit verbreiteten Rückgang erwiesen.

Symptome gestresster Bevölkerungsgruppen

Amphibienpopulationen in den Anfangsstadien des Rückgangs weisen oft eine Reihe von Anzeichen auf, die möglicherweise verwendet werden können, um gefährdete Segmente bei Naturschutzbemühungen zu identifizieren. Ein solches Zeichen ist Entwicklungsinstabilität, die als Beweis für Umweltstress nachgewiesen wurde. Dieser Umweltstress kann potenziell die Anfälligkeit für Krankheiten wie Chytridiomykose erhöhen und somit zu einem Rückgang der Amphibien führen. In einer Studie, die in Queensland , Australien, durchgeführt wurde , wurde beispielsweise festgestellt , dass Populationen von zwei Amphibienarten, Litoria nannotis und Litoria genimaculata , in den Jahren vor dem Niedergang weitaus größere Asymmetrien der Gliedmaßen aufweisen als in den Kontrolljahren, von denen letztere dem Tod vorausgingen durchschnittlich 16 Jahre aus. Zu lernen, solche Signale in der kritischen Phase zu erkennen, bevor Populationsrückgänge auftreten, könnte die Naturschutzbemühungen erheblich verbessern.

Erhaltungsmaßnahmen

Siehe auch: Amphibische Arche

Die erste Reaktion auf Berichte über rückläufige Amphibienpopulationen war die Bildung der Declining Amphibian Population Task Force (DAPTF) im Jahr 1990. Die DAPTF leitete die Bemühungen um eine verstärkte Überwachung der Amphibienpopulation, um das Ausmaß des Problems zu ermitteln, und richtete Arbeitsgruppen ein, die sich mit der verschiedene Probleme. Die Ergebnisse wurden über den Newsletter Froglog kommuniziert.

Ein Großteil dieser Forschung floss in die Erstellung des ersten Global Amphibian Assessment (GAA) ein, das 2004 veröffentlicht wurde und alle bekannten Amphibienarten anhand der Kriterien der Roten Liste der IUCN bewertete. Dabei wurde festgestellt, dass etwa ein Drittel der Amphibienarten vom Aussterben bedroht waren. Als Ergebnis dieser schockierenden Erkenntnisse wurde 2005 ein Amphibian Conservation Summit abgehalten, da es als "moralisch unverantwortlich angesehen wurde, den Rückgang und das Aussterben von Amphibien zu dokumentieren, ohne auch eine Reaktion auf diese globale Krise zu entwerfen und zu fördern".

Zu den Ergebnissen des Amphibian Conservation Summit gehörten der erste Amphibian Conservation Action Plan (ACAP) und die Zusammenlegung der DAPTF und der Global Amphibian Specialist Group in der IUCN SSC Amphibian Specialist Group (ASG). Im ACAP wurden die Elemente festgelegt, die zur Bewältigung der Krise erforderlich sind, einschließlich vorrangiger Maßnahmen zu verschiedenen Themenbereichen. Die ASG ist ein globales Freiwilligennetzwerk engagierter Experten, die daran arbeiten, die wissenschaftliche Grundlage für effektive Maßnahmen zum Schutz von Amphibien auf der ganzen Welt zu schaffen.

Am 16. Februar 2007 trafen sich Wissenschaftler weltweit in Atlanta , USA , um eine Gruppe namens Amphibian Ark zu gründen , um mehr als 6.000 Amphibienarten vor dem Verschwinden zu bewahren, indem sie Zuchtprogramme in Gefangenschaft starteten .

Gebiete mit bemerktem Froschaussterben, wie Australien, haben nur wenige Richtlinien entwickelt, um das Aussterben dieser Arten zu verhindern. Lokale Initiativen wurden jedoch dort platziert, wo bewusste Bemühungen zur Verringerung der globalen Erwärmung auch in bewusste Bemühungen zur Rettung der Frösche umschlagen. In Südamerika, wo auch die Amphibienpopulationen zunehmend zurückgehen, gibt es keine feste Politik, um Frösche zu retten. Einige Vorschläge würden darin bestehen, ganze Regierungen dazu zu bringen, eine Reihe von Regeln und Institutionen als Quelle von Richtlinien aufzustellen, an die sich die lokalen Regierungen halten müssen.

Eine kritische Frage ist die Gestaltung von Schutzgebieten für Amphibien, die geeignete Bedingungen für ihr Überleben bieten. Naturschutzbemühungen durch die Nutzung von Schutzgebieten haben sich im Allgemeinen als vorübergehende Lösung für den Bevölkerungsrückgang und das Aussterben erwiesen, da die Amphibien Inzucht betreiben. Für die meisten Amphibien ist es von entscheidender Bedeutung, ein hohes Maß an genetischer Variation durch große und vielfältigere Umgebungen aufrechtzuerhalten.

Die Aufklärung der lokalen Bevölkerung zum Schutz von Amphibien ist von entscheidender Bedeutung, ebenso wie die Gesetzgebung zum lokalen Schutz und die Begrenzung des Einsatzes giftiger Chemikalien, einschließlich einiger Düngemittel und Pestizide in sensiblen Amphibiengebieten.

Siehe auch

Verweise

Externe Links