Magenbrütender Frosch - Gastric-brooding frog

Magenbrütende Frösche
Rheobatrachus silus.jpg
Südlicher Magenbrutfrosch ( Rheobatrachus silus )
Wissenschaftliche Klassifikation e
Königreich: Animalia
Stamm: Chordaten
Klasse: Amphibien
Befehl: Anura
Familie: Myobatrachidae
Unterfamilie: † Rheobatrachinae
Heyer & Liem, 1976
Gattung: † Rheobatrachus
Liem, 1973
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Die früheren Verbreitungen von Rheobatrachus silus (grün) und Rheobatrachus vitellinus (blau)

Die Magenbrütenden Frösche oder Schnabelfrösche ( Rheobatrachus ) waren eine Gattung ausgestorbener bodenbewohnender Frösche, die in Queensland in Ostaustralien beheimatet waren. Die Gattung bestand aus nur zwei Arten, die beide Mitte der 1980er Jahre ausgestorben waren. Die Gattung ist einzigartig , weil sie die einzigen zwei bekannten Froscharten enthält , die inkubiert die prejuvenile Stadien ihrer Nachkommen im Magen der Mutter.

Die kombinierten Bereiche der magenbrütenden Frösche umfassten weniger als 2.000 Quadratkilometer (770 Quadratmeilen). Beide Arten wurden mit Bachsystemen in Regenwäldern in Höhen zwischen 350 und 1.400 Metern (1.150 und 4.590 ft) in Verbindung gebracht. Die Ursachen für das Aussterben der magenbrütenden Frösche sind nicht klar, aber der Verlust und die Zerstörung des Lebensraums, die Umweltverschmutzung und einige Krankheiten könnten dazu beigetragen haben.

Die Zuordnung der Gattung zu einer taxonomischen Familie wird heiß diskutiert. Einige Biologen klassifizieren sie innerhalb der Myobatrachidae unter der Unterfamilie Rheobatrachinae, andere stellen sie jedoch in ihre eigene Familie, Rheobatrachidae.

Wissenschaftler der University of Newcastle und der University of New South Wales gaben im März 2013 bekannt, dass der Frosch Gegenstand eines Klonversuchs sein würde, der als "Lazarus-Projekt" bezeichnet wird, um die Art wiederzubeleben . Embryonen wurden erfolgreich geklont, und das Projekt hofft schließlich, einen lebenden Frosch zu produzieren.

Der südliche Magenbrutfrosch wurde von der IUCN als ausgestorben eingestuft, da er seit 1981 nicht mehr in freier Wildbahn nachgewiesen wurde und umfangreiche Suchaktionen in den letzten 35 Jahren diese Art nicht gefunden haben.

Taxonomie

Die Gattung Rheobatrachus wurde erstmals 1973 von David Liem beschrieben und hat seitdem keine wissenschaftlichen Klassifikationsänderungen erfahren; seine Platzierung war jedoch umstritten. Es wurde in eine eigene Unterfamilie von Myobatrachidae , Rheobatrachinae, eingeordnet; in einer separaten Familie, Rheobatrachidae; als Schwestertaxon von Limnodynastinae platziert; und mit Limnodynastinae synonymisiert . Im Jahr 2006 fanden DR Frost und Kollegen aufgrund molekularer Beweise heraus, dass Rheobatrachus das Schwestertaxon von Mixophyes ist und ordneten es in Myobatrachidae ein.

Beide Arten von magenbrütenden Fröschen unterschieden sich in Aussehen und Verhalten stark von anderen australischen Froscharten . Ihre großen hervorstehenden Augen und ihre kurze, stumpfe Schnauze zusammen mit dem kompletten Gurtband und dem schleimigen Körper unterschieden sie von allen anderen australischen Fröschen. Das weitgehend aquatische Verhalten beider Arten teilte sich (in Australien) nur mit dem Dahl's Aquatic Frog und ihre Fähigkeit, ihre Jungen im Magen der Mutter aufzuziehen, war unter allen Fröschen einzigartig.

Gebräuchliche Namen

Die gebräuchlichen Namen "Magenbrutfrosch" und "Schnabelfrosch" werden verwendet, um die beiden Arten zu beschreiben. „Magenbrüten“ beschreibt die einzigartige Art und Weise, wie das Weibchen die Jungen aufzog, und „ Schnabeltier “ beschreibt ihre weitgehend aquatische Natur.

Südlicher Magenbrutfrosch ( R. silus )

Verteilung

Der südliche Magenbrüterfrosch ( Rheobatrachus silus ) wurde 1972 entdeckt und 1973 beschrieben, obwohl es eine Veröffentlichung gibt, die darauf hindeutet, dass die Art 1914 entdeckt wurde (aus der Blackall Range ). Rheobatrachus silus war auf die Blackall Range und Conondale Ranges im Südosten von Queensland , nördlich von Brisbane , zwischen 350 und 800 Metern (1.150 und 2.620 ft) über dem Meeresspiegel beschränkt. Die Gebiete des Regenwaldes , des feuchten Sklerophyllwaldes und des offenen Flusswaldes, die er bewohnte, waren auf weniger als 1.400 km 2 (540 Quadratmeilen) begrenzt. Sie wurden in Bächen in den Einzugsgebieten der Flüsse Mary , Stanley und Mooloolah aufgezeichnet . Je nach Quelle wurde das letzte Exemplar in freier Wildbahn 1979 in der Conondale Range oder 1981 in den Blackall Ranges gesehen. Das letzte in Gefangenschaft gehaltene Exemplar starb 1983. Diese Art gilt als ausgestorben.

Beschreibung

Der südliche Magenbrutfrosch war eine mittelgroße Art von stumpfer Färbung, mit großen hervorstehenden Augen, die dicht beieinander standen, und einer kurzen, stumpfen Schnauze. Seine Haut war feucht und mit Schleim bedeckt. Die Finger waren lang, schlank, spitz und ohne Schwimmhäute und die Zehen waren vollständig mit Schwimmhäuten versehen. Die Arme und Beine waren im Vergleich zum Körper groß. Bei beiden Arten waren die Weibchen größer als die Männchen.

Der südliche Magenbrutfrosch war ein mattgrauer bis schieferfarbener Frosch, der kleine Flecken aufwies, die sowohl dunkler als auch heller als die Hintergrundfärbung waren, die über die Rückenfläche (Rücken) verstreut waren. Die ventrale Oberfläche war weiß oder cremefarben, gelegentlich mit gelben Flecken. Die Arme und Beine hatten oben dunklere braune Streifen und waren unten gelb. Es gab einen dunklen Streifen, der vom Auge bis zur Basis der Vorderbeine verlief. Die ventrale Oberfläche (Bauch) war weiß mit großen cremefarbenen oder blassgelben Flecken. Die Zehen und Finger waren hellbraun mit hellbraunen Flecken. Das Ende jedes Fingers hatte eine kleine Scheibe und die Iris war dunkelbraun. Die Haut war feinkörnig und das Trommelfell war verdeckt. Der männliche Südliche Magenbrutfrosch war 33 bis 41 Millimeter (1,3 bis 1,6 Zoll) lang und das Weibchen 44 bis 54 Millimeter (1,7 bis 2,1 Zoll) lang.

Ökologie und Verhalten

Der südliche Magenbrutfrosch lebte in Gebieten mit Regenwald, feuchtem Sklerophyllwald und offenem Flusswald. Sie waren eine überwiegend im Wasser lebende Art, die eng mit Wasserläufen und angrenzenden Felsbecken und -bädern verbunden war. Bäche, in denen der südliche Magenbrutfrosch gefunden wurde, waren meist permanent und hörten nur in Jahren mit sehr geringen Niederschlägen auf zu fließen. Orte, an denen südliche magenbrütende Frösche gefunden wurden, bestanden normalerweise aus geschlossenen Wäldern mit aufstrebenden Eukalypten , jedoch gab es Orte, an denen offener Wald und grasbewachsene Bodenbedeckung die vorherrschende Vegetation waren. Es gibt keine Aufzeichnungen für diese Art, die in gerodeten Uferhabitaten vorkommt . Recherchen im Frühjahr und Sommer zeigten, dass der bevorzugte Tageslebensraum am Rande von Felstümpeln lag, entweder in Laubstreu, unter oder zwischen Steinen oder in Felsspalten. Sie wurden auch unter Felsen in seichtem Wasser gefunden. Winteruntersuchungen an Standorten, an denen südliche magenbrütende Frösche verbreitet waren, fanden nur zwei Exemplare, und es wird angenommen, dass sie während der kälteren Monate überwinterten. Erwachsene Männchen bevorzugten tiefere Becken als die Jungtiere und Weibchen, die dazu neigten, flachere, neu geschaffene (nach Regen) Becken zu bewohnen, die Steine ​​​​und/oder Laubstreu enthielten. Die Individuen ließen sich nur bei leichtem Regen vollständig exponiert, während sie auf Felsen saßen.

Der Ruf des südlichen Magenbrutfrosches wurde als "eeeehm...eeeehm" mit einer Aufwärtsbiegung beschrieben. Es dauert etwa 0,5 s und wurde alle 6-7 Sekunden wiederholt.

Südliche magenbrütende Frösche wurden beobachtet, wie sie sich von Insekten aus dem Land und dem Wasser ernähren. In Aquariensituationen wurden Lepidoptera , Diptera und Neuroptera gefressen.

Da es sich um eine hauptsächlich im Wasser lebende Art handelt, wurde der südliche Magenbrutfrosch nie mehr als 4 m (13 ft) vom Wasser entfernt beobachtet. Studien von Glen Ingram zeigten, dass die Bewegungsfreiheit dieser Art sehr eingeschränkt war. Von zehn jungen Fröschen bewegten sich nur zwei mehr als 3 Meter zwischen den Beobachtungen. Ingram zeichnete auch die Distanz auf, die sieben erwachsene Frösche zwischen den Jahreszeiten entlang eines Baches zurücklegten (Zeiträume erhöhter Aktivität, normalerweise im Sommer). Vier Weibchen bewegten sich zwischen 1,8–46 Metern (5 ft 11 in–150 ft 11 in) und drei Männchen bedeckten 0,9–53 m (2 ft 11 in–173 ft 11 in). Nur drei Personen bewegten sich mehr als 5,5 m (18 ft) (46 m, 46 m und 53 m). Es stellte sich heraus, dass erwachsene Frösche während der Brutzeit in den gleichen Pools oder Pools blieben und nur während Überschwemmungen oder erhöhter Strömung auswanderten.

Nördlicher Magenbrutfrosch ( R. vitellinus )

Verteilung

Der Nördliche Magenbrüterfrosch ( Rheobatrachus vitellinus ) wurde 1984 von Michael Mahony entdeckt. Es war auf die Regenwaldgebiete der Clarke Range im Eungella-Nationalpark und den angrenzenden Pelion State Forest im mittleren Osten von Queensland beschränkt. Auch diese Art war auf ein kleines Gebiet beschränkt – weniger als 500 km 2 (190 Quadratmeilen), in Höhen von 400 bis 1.000 m (1.300 bis 3.300 ft). Nur ein Jahr nach seiner Entdeckung wurde er trotz intensiver Suche nie wieder gesehen. Diese Art gilt als ausgestorben.

Beschreibung

Der nördliche Magenbrutfrosch war eine viel größere Art als der südliche Magenbrutfrosch. Männchen erreichten eine Länge von 50–53 mm (2,0–2,1 Zoll) und Weibchen 66–79 mm (2,6–3,1 Zoll). Diese Art war auch viel dunkler gefärbt, normalerweise blassbraun, und wie bei den südlichen Magenbrütenden Fröschen war ihre Haut holprig und hatte einen schleimigen Schleimbelag. Am Bauch und an der Unterseite der Arme und Beine waren leuchtend gelbe Flecken. Der Rest des Bauches war weiß oder grau gefärbt. Das Trommelfell war verdeckt und die Iris dunkelbraun. Die Körperform des nördlichen Magenbrutfrosches war der südlichen Art sehr ähnlich.

Ökologie und Verhalten

Der nördliche Magenbrüterfrosch wurde nur in unberührten Regenwäldern beobachtet, wo die einzige Form der menschlichen Störung schlecht definierte Wanderwege waren. Wie der südliche Magenbrutfrosch war auch der nördliche Magenbrutfrosch eine weitgehend im Wasser lebende Art. Sie wurden in und um die flachen Abschnitte von schnell fließenden Bächen und Bächen gefunden, wo sich Individuen in flachen, felsigen, gebrochenen Wasserbereichen, in Kaskaden, Rinnen und Rinnsalen befanden. Das Wasser in diesen Bächen war kühl und klar, und die Frösche versteckten sich unter oder zwischen Felsbrocken in der Strömung oder in Nebengewässern.

Männliche nördliche magenbrütende Frösche riefen im Sommer vom Wasserrand. Der Ruf war laut und bestand aus mehreren Stakkatotönen. Es war ähnlich dem Ruf des südlichen Magenbrütenden Frosches, wenn auch tiefer, kürzer und seltener wiederholt.

Der Nördliche Magenbrüterfrosch wurde bei der Nahrungsaufnahme von Köcherfliegenlarven und Land- und Wasserkäfern sowie dem Eungella- Flussfrosch ( Taudactylus eungellensis ) beobachtet.

Reproduktion

Was diese Frösche unter allen Froscharten einzigartig macht, ist ihre Art der elterlichen Fürsorge. Nach der äußeren Befruchtung durch das Männchen nahm das Weibchen die Eier oder Embryonen in den Mund und schluckte sie. Es ist nicht klar, ob die Eier an Land oder ins Wasser gelegt wurden, da es vor ihrem Aussterben nie beobachtet wurde.

Eier, die bei Weibchen gefunden wurden, hatten einen Durchmesser von bis zu 5,1 mm und hatten große Dottervorräte . Diese großen Vorräte sind bei Arten üblich, die während ihrer Entwicklung ausschließlich vom Eigelb leben. Die meisten weiblichen Frösche hatten etwa 40 reife Eier, fast doppelt so viele wie die Anzahl der Jungtiere, die jemals im Magen gefunden wurden (21–26). Dies bedeutet eines von zwei Dingen, dass das Weibchen nicht alle Eier schluckt oder die ersten paar Eier, die geschluckt werden müssen, verdaut werden.

Als das Weibchen die befruchteten Eier schluckte, unterschied sich ihr Magen nicht von dem jeder anderen Froschart. In der Gelee um jedes Ei befand sich eine Substanz namens Prostaglandin E 2 (PGE 2 ), die die Salzsäureproduktion im Magen stoppen konnte. Diese PGE 2 -Quelle reichte aus, um die Säureproduktion während der embryonalen Stadien der sich entwickelnden Eier zu stoppen. Als die Eier geschlüpft waren, erzeugten die Kaulquappen PGE 2 . Der aus den Kiemen der Kaulquappen ausgeschiedene Schleim enthielt das PGE 2 , das notwendig ist, um den Magen in einem nicht funktionsfähigen Zustand zu halten. Diese Schleimausscheidungen kommen bei den Kaulquappen der meisten anderen Arten nicht vor. Kaulquappen, die nicht vollständig von einer Dotterversorgung leben, produzieren immer noch Schleimfäden, aber der Schleim wandert zusammen mit kleinen Nahrungspartikeln durch die Speiseröhre in den Darm. Bei Rheobatrachus (und einigen anderen Arten) gibt es keine Öffnung zum Darm und die Schleimfäden werden ausgeschieden. Während der Zeit, in der sich die Nachkommen im Magen befanden, fraß der Frosch nicht.

Informationen über die Entwicklung der Kaulquappen wurden von einer Gruppe beobachtet, die von der Mutter hochgewürgt und erfolgreich im flachen Wasser aufgezogen wurde. Während der frühen Entwicklungsstadien fehlte den Kaulquappen die Pigmentierung, aber mit zunehmendem Alter entwickeln sie nach und nach die Erwachsenenfärbung. Die Entwicklung der Kaulquappen dauerte mindestens sechs Wochen, während dieser Zeit nahm der Magen der Mutter weiter zu, bis er die Körperhöhle weitgehend ausfüllte. Die Lungen entleerten sich und die Atmung beruhte mehr auf dem Gasaustausch durch die Haut. Trotz der zunehmenden Größe der Mutter blieb sie weiterhin aktiv.

Der Geburtsprozess war weit auseinander und kann über einen Zeitraum von bis zu einer Woche stattgefunden haben. Wenn es jedoch gestört wird, kann das Weibchen alle jungen Frösche in einem einzigen Akt des treibenden Erbrechens erbrechen. Die Nachkommen waren bei der Austreibung vollständig entwickelt und es gab kaum Unterschiede in Farbe und Länge eines einzelnen Geleges.

Ursache des Aussterbens

Siehe auch: Aussterberisiko durch globale Erwärmung und Chytridiomykose

Als Ursache für das Aussterben der magenbrütenden Frösche wird spekuliert, dass der Mensch pathogene Pilze in ihr Heimatgebiet eingeschleppt hat. Populationen südlicher magenbrütender Frösche waren zwischen 1972 und 1979 in abgeholzten Einzugsgebieten vorhanden. Die Auswirkungen solcher Abholzungsaktivitäten auf südliche magenbrütende Frösche wurden nicht untersucht, aber die Art bewohnte weiterhin Bäche in den abgeholzten Einzugsgebieten. Der Lebensraum, den der südliche Magenbrutfrosch einst bewohnte, ist heute durch Wildschweine, das Eindringen von Unkräutern, veränderte Strömungen und Wasserqualitätsprobleme durch flussaufwärts verursachte Störungen bedroht. Trotz intensiver Suche wurde die Art seit 1976 oder 1981 (je nach Quelle) nicht mehr lokalisiert.

Der Eungella-Nationalpark , in dem einst der nördliche Magenbrutfrosch gefunden wurde, war durch Buschfeuer und Unkrautinvasion bedroht . Andauernde Brände können Waldabschnitte zerstört oder fragmentiert haben. Die Außenbezirke des Parks sind immer noch von Unkraut befallen und Chytridpilze wurden in mehreren Regenwaldbächen innerhalb des Parks lokalisiert. Es wurde angenommen, dass die Rückgänge des nördlichen Magenbrutfrosches in den Jahren 1984 und 1985 möglicherweise normale Populationsschwankungen waren. Acht Monate nach der ersten Entdeckung des nördlichen magenbrütenden Frosches wurden kranke und tote Eungella-Flussfrösche , die in den Flüssen mit magenbrütenden Fröschen zusammenleben, in Bächen im Pelion State Forest beobachtet. Angesichts des neueren Verständnisses der Rolle der Amphibienkrankheit für den Rückgang und das Verschwinden von Amphibien, kombiniert mit dem zeitlichen und räumlichen Muster der Ausbreitung des Erregers in Australien, erscheint es am wahrscheinlichsten, dass die Krankheit für den Rückgang und das Verschwinden verantwortlich war der magenbrütenden Frösche. Trotz anhaltender Bemühungen, den nördlichen Magenbrutfrosch zu lokalisieren, wurde er nicht gefunden. Das letzte gemeldete Wildexemplar wurde in den 1980er Jahren gesehen. Im August 2010 machte sich eine von der Amphibian Specialist Group der International Union for Conservation of Nature organisierte Suche auf die Suche nach verschiedenen in freier Wildbahn ausgestorbenen Froscharten, einschließlich des Magenbrütenden Frosches.

Erhaltungszustand

Beide Arten sind aufgeführt als Extinct sowohl unter der Roten Liste der IUCN und unter Australien ‚s Umweltschutz und Erhalt der Biodiversität Act 1999 ; sie werden jedoch nach dem Queensland Nature Conservation Act 1992 immer noch als gefährdet eingestuft .

De-Extinktionsversuch

Wissenschaftler machen Fortschritte bei ihren Bemühungen um die Magenbrüter bringen Spezies Frosch wieder zum Leben mit somatischen Zellkerntransfer (SCNT), ein Verfahren zum Klonen .

Im März 2013 schufen australische Wissenschaftler erfolgreich einen lebenden Embryo aus nicht lebendem konserviertem genetischem Material. Diese Wissenschaftler der University of Newcastle Australia unter der Leitung von Prof. Michael Mahony, dem Wissenschaftler, der als erster den nördlichen Magenbrutfrosch entdeckte, Simon Clulow und Prof. Mike Archer von der University of New South Wales hoffen, den Kerntransfer somatischer Zellen weiter nutzen zu können Methoden, um einen Embryo zu produzieren, der bis zum Kaulquappenstadium überleben kann. "Wir gehen davon aus, dass dieser Typ wieder zum Hüpfen kommt", sagt UNSW-Forscher Mike Archer.

Die Wissenschaftler der University of Newcastle haben auch über erfolgreiches Einfrieren und Auftauen (Kryokonservierung) totipotenter Amphibien-Embryonalzellen berichtet, was neben der Kryokonservierung von Spermien den wesentlichen „Proof of Concept“ für die Nutzung der Kryospeicherung als Genombank für bedrohte Amphibien darstellt und auch andere Tiere.

Verweise

Weiterlesen

  • Barker, J.; Grigg, GC; Tyler, MJ (1995): Ein Feldführer für australische Frösche . Surrey Beatty & Söhne.
  • Pough, FH; Andrews, RM; Cadle, JE; Crump, M.; Savitsky, AH & Wells, KD (2003): Herpetology (3. Aufl.). Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
  • Ryan, M. (Hrsg.) (2003): Wildlife of Greater Brisbane . Queensland-Museum, Brisbane.
  • Ryan, M. & Burwell, C. (Hrsg.) (2003): Wildlife of Tropical North Queensland . Queensland-Museum, Brisbane.
  • Tyler, MJ (1984): Da ist ein Frosch in meinem Hals/Magen . William Collins Pty Ltd, Sydney. ISBN  0-00-217321-2
  • Tyler, MJ (1994): Australische Frösche – Eine Naturgeschichte . Reed-Bücher.
  • Zug, GE; Vitt, LJ & Caldwell, JP (2001): Herpetology (2. Aufl.). Academic Press, San Diego, Kalifornien.

Externe Links