Ärzte Zeitung online, 09.02.2010

Die Kröte ist ein erfolgreicher Global Player

BASEL (eb). Während die meisten Amphibiengruppen auf einzelne Landmassen wie Afrika oder Südamerika beschränkt sind, kommen Kröten (Bufonidae), weltweit auf nahezu allen Kontinenten vor. Ein internationales Forschungsteam zeigt auf, dass bei den weltweit verbreiteten Kröten sieben Merkmale wesentlich für diesen Erfolg verantwortlich sind.

Eine Forschungsgruppe, zu der Dr. Simon Loader der Universität Basel gehört, wollte herausfinden, warum ein solcher Ausbreitungserfolg bei Kröten zustande kommen kann.

Unter Verwendung der Verbreitungsdaten wurde nach einer Verbindung zwischen der Größe des Verbreitungsgebiets und mehreren ökologischen und physiologischen Eigenschaften gesucht. Zu den sieben Merkmalen gehören: Abhängigkeit von Gewässern, Besitz von Ohrdrüsen, Fettkörper im Leistenbereich, Fortpflanzung durch Eiablage und in temporären Gewässern, Existenz von sich aktiv aus der Umgebung ernährenden Kaulquappen, Gelegegröße, Körpergröße. Nachgewiesen wurden starke Korrelationen mit allen diesen Eigenschaften. Weitere statistische Auswertungen belegten, dass jene Arten, die über alle sieben Eigenschaften verfügten, die erfolgreichsten globalen Besiedler repräsentierten (Science 327, 2010, 679).

Die evolutionären Verwandtschaftsverhältnisse, innerhalb der Familie der Kröten wurde auf der Basis von DNA-Analysen von etwa 43 Prozent (über 220 Arten) der bekannten Biodiversität dieser Gruppe rekonstruiert. Die genetische Auswertung - mit Hilfe der sogenannten molekularen Uhr - erbrachte zudem Kenntnisse über die absolute zeitliche Einordnung der Art- und Gruppenaufspaltungen. Die unterschiedlichen Ausbreitungsfähigkeiten der einzelnen evolutionären Linien im zeitlichen Verlauf der Evolution belegten, dass morphologisch ähnliche oder gleiche "Kröten-typische" Merkmale mehrfach unabhängig voneinander gebildet wurden. Es waren jene, die das so charakteristische, durch warzige, dicke Haut gekennzeichnete Erscheinungsbild (Phänotyp) der Kröten repräsentieren.

Weiter ließ sich ableiten, dass die Ausbreitungsfähigkeiten mit dem allmählichen Erwerb der sieben adaptiven Eigenschaften zunahmen und diese schließlich bei Erreichen des perfekten "Kröten-Phänotyps" optimal waren. Hierdurch wurde die weltweite Ausbreitungswelle dieser Tiere im Oligozän vor 25 bis 35 Millionen Jahren ausgelöst, unmittelbar gefolgt von einer deutlichen Zunahme seiner Diversifizierungsrate.

Es liegt nahe, zu vermuten, dass ein vergleichbarer Ablauf auch für andere Organismengruppen und Biodiversitätsmuster heute und in der Vergangenheit bedeutsam ist und war.

Die gewonnenen Erkenntnisse tragen dazu bei, etwa das Problem der invasiven Arten besser zu verstehen.

Abstract der Studie: "Gradual Adaptation Toward a Range-Expansion Phenotype Initiated the Global Radiation of Toads."

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