Bei mindestens 178 Frosch-, Kröten- und Unken-Arten wechseln die Männchen in der Paarungszeit in kürzester Zeit ihre Farbe, schreiben Susanne Stückler vom Department für Kognitionsbiologie der Universität Wien und Doris Preininger vom Tiergarten Schönbrunn in ihrer Arbeit. In Österreich ist das etwa beim Moorfrosch der Fall, dessen Männchen sich im Frühjahr leuchtend blau färben.
Stückler und Preininger haben mit ihrem Kollegen Matthew Fuxjager von der Brown University den Farbwechsel der Schwarznarbenkröte (Duttaphrynus melanostictus), eine der häufigsten Krötenarten im südostasiatischen Raum, untersucht. „Man weiß noch wenig über die Funktion der Farbänderung, also was sie bringt, und noch weniger über den Mechanismus, also wie das funktioniert“, sagte Preininger zur APA.
Kampf um Weibchen
Die Schwarznarbenkröte ist für ihr sogenanntes „explosives Laichverhalten“ bekannt. Beim Einsetzen des Monsuns, wenn plötzlich große Regenmengen fallen und sich der Luftdruck stark verändert, versammeln sich zahllose rund fünf Zentimeter große Männchen bei Tümpeln und Teichen und färben sich binnen kurzer Zeit leuchtend gelb. Sobald die etwas größeren Weibchen in viel geringerer Zahl eintreffen, setzt ein von Aggression getriebener Kampf um diese ein. Die Männchen versuchen, die Weibchen zu umklammern („Amplexus“), wobei oft mehrere Männchen auf einem Weibchen sitzen, das dabei auch ertrinken kann. Das ganze Spektakel dauert rund zwei Tage, in dieser Zeit bleibt auch die Gelbfärbung der Männchen.
„Die Umweltveränderungen beim Einsetzen des Monsuns und der damit verbundene Beginn der optimalen aber kurzen Paarungsperiode bedeuten auch Stress für die Tiere und darauf haben wir unsere Studie aufgebaut“, betonte Preininger. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen gingen davon aus, dass Stresshormone wie Adrenalin und Noradrenalin dieses Farbsignal einschalten. Sie verabreichten deshalb einem Teil der Kröten aus dem Tiergarten Schönbrunn diese Stresshormone und einer Kontrollgruppe Kochsalzlösung.
Wie das Team in der nun im Royal Society-Fachjournal „Biology Letters“ veröffentlichten Arbeit nun berichtet, verfärbten sich jene Tiere, die Adrenalin bzw. Noradrenalin erhielten, innerhalb einer halben Stunde gelb – und zwar auch dann, wenn keine sozialen oder umweltbedingten Reize vorhanden sind, sie also nicht beregnet wurden und keine weiblichen und männlichen Artgenossen in der Nähe waren. Bei der Kontrollgruppe zeigte sich dagegen keine Verfärbung.
Stress in Paarungszeit
Die gelbe Farbe der Männchen hielt in der Studie für mindestens eine Stunde an, nach zwölf Stunden waren sie allerdings wieder braun – im Gegensatz zu Tieren in der Natur, die länger gelb bleiben. „Die Stresshormone sind offensichtlich auslösend für den Farbwechsel und wir nehmen an, dass beim sozialen Kontakt andere Hormone, etwa Testosteron, dazukommen, und das Signal für zwei Tage aufrecht erhalten“, erklärte Preininger. Möglicherweise bedeute aber auch das große Gerangel zur Paarungszeit so viel Stress, dass Adrenalin und Noradrenalin länger ausgeschüttet werden.
Die Frage, ob die Gelbfärbung möglicherweise die Attraktivität der Männchen steigere, sei ursprünglich im Mittelpunkt des Projekts gestanden. „Doch dann ist Corona gekommen und wir mussten die geplante Feldarbeit in Indien absagen“, betonte die Zoologin. Sie geht allerdings davon aus, dass die Weibchen angesichts der Überzahl der Männchen gar keine Chance haben zu wählen. „Vom österreichischen Moorfrosch wissen wir, dass jene Männchen, die schon ein Weibchen umklammern, keine intensivere Blaufärbung haben als die Artgenossen ohne Weibchen.“
Die Wissenschaftlerinnen hoffen, nach Corona-bedingter Pause im nächsten Jahr endlich die Felduntersuchungen fortsetzen zu können. Zudem wollen sie untersuchen, welche Rezeptoren in der Haut beim Farbwechsel eine Rolle spielen und welche Faktoren zum Erhalt der Farbe beitragen.