Karen Warkentin steht in hohen olivgrünen Gummistiefeln am Ufer eines von Beton gesäumten Teichs am Rande des panamaischen Regenwaldes. Sie zieht an einem breiten grünen Blatt, das noch an einem Ast befestigt ist, und zeigt auf ein glänzendes Geflecht geleeartiger Eier. "Diese Jungs sind schlüpfrig", sagt sie.
Aus dieser Geschichte
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Eine Papageienschlange lebt auf rotäugigen Laubfroscheiern, die auf ihre Annäherung reagieren können. (Christian Ziegler) 
Der hier in Panama gezeigte rotäugige Laubfrosch, ein geliebtes Symbol der Artenvielfalt, hat eine flexible Überlebensstrategie entwickelt. (Christian Ziegler) 
Frosch Eier einen Tag nach dem Legen. (Christian Ziegler) 
Eier vier Tage nach dem Legen. (Christian Ziegler) 
Eier, die einem Blatt über Wasserluke anhaften. (Christian Ziegler) 
Frei schwimmende Kaulquappen. (Christian Ziegler) 
Karen Warkentin sagt, dass die Verhaltensentscheidungen von Froschembryonen komplexer sein könnten, als wir es uns vorgestellt haben. (Richard Schultz (3)) 
Warum die prallen roten Augen? Um Raubtiere zu überraschen, damit der Frosch davonspringen kann - Wissenschaftler nennen es "erschreckende Färbung". (Christian Ziegler) 
Fotogallerie
Rotaugenlaubfrösche, Agalychnis callidryas, legen ihre Eier auf Laub am Rande von Teichen; Wenn die Kaulquappen schlüpfen, fallen sie ins Wasser. Normalerweise schlüpft ein Ei sechs bis sieben Tage nach dem Ablegen. Die, auf die Warkentin zeigt, sind nach Größe und Form ungefähr fünf Tage alt, sagt sie. Winzige Körper zeigen sich durch die klare, mit Gel gefüllte Membran. Unter einem Mikroskop würden die roten Herzen gerade sichtbar sein.
Sie greift nach ihrer Hand, um sie in das Teichwasser zu tauchen. „Sie wollen nicht wirklich schlüpfen“, sagt sie, „aber sie können.“ Sie zieht das Blatt über das Wasser und fährt mit einem Finger sanft über die Eier.
Sproing! Eine winzige Kaulquappe bricht aus. Es landet auf halber Strecke am Blatt, zuckt und fällt ins Wasser. Ein weiteres und ein weiteres seiner Geschwister folgen. "Ich werde es nicht müde, zu schauen", sagt Warkentin.
Warkentin hat mit einem Fingerdruck ein Phänomen aufgezeigt, das die Biologie verändert. Nach jahrzehntelanger Betrachtung von Genen als „Blaupause“ - die kodierten DNA-Stränge geben unseren Zellen genau vor, was zu tun ist und wann dies zu tun ist - setzen sich Biologen mit einer verwirrenden Realität auseinander. Das Leben, auch eine scheinbar so einfache Entität wie ein Froschei, ist flexibel. Es hat Optionen. Nach ungefähr fünf Tagen können rotäugige Laubfrosch-Eier, die sich planmäßig entwickeln, plötzlich einen anderen Weg einschlagen, wenn sie Vibrationen einer angreifenden Schlange erkennen: Sie schlüpfen früh und versuchen ihr Glück im Teich unten.
Die überraschende Reaktionsfähigkeit des Eies verkörpert ein revolutionäres Konzept in der Biologie, das als phänotypische Plastizität bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um die Flexibilität, die ein Organismus bei der Umsetzung seiner Gene in physische Merkmale und Handlungen zeigt. Der Phänotyp ist so ziemlich alles an einem Organismus außer seinen Genen (die Wissenschaftler den Genotyp nennen). Das Konzept der phänotypischen Plastizität dient als Gegenmittel gegen das vereinfachte Denken von Ursache und Wirkung über Gene; Es wird versucht zu erklären, wie ein Gen oder eine Reihe von Genen zu mehreren Ergebnissen führen kann, was zum Teil davon abhängt, was der Organismus in seiner Umgebung vorfindet. Die Erforschung der Evolution hat sich so lange auf die Gene selbst konzentriert, dass Wissenschaftler angenommen haben, dass „Individuen unterschiedlich sind, weil sie genetisch unterschiedlich sind. Ein Großteil der Unterschiede resultiert jedoch aus Umwelteinflüssen. “
Wenn eine Zimmerpflanze in der Sonne hellere Blätter bildet und ein Wasserfloh Stacheln bildet, um vor hungrigen Fischen zu schützen, zeigen sie eine phänotypische Plastizität. Abhängig von der Umgebung - ob Schlangen, Wirbelstürme oder Nahrungsmittelknappheit - können Organismen unterschiedliche Phänotypen hervorrufen. Natur oder Erziehung? Nun, beides.
Die Erkenntnis hat große Auswirkungen darauf, wie Wissenschaftler über Evolution denken. Die phänotypische Plastizität bietet eine Lösung für das entscheidende Rätsel, wie sich Organismen absichtlich oder unabsichtlich an Umweltprobleme anpassen. Und es gibt kein erstaunlicheres Beispiel für angeborene Flexibilität als diese Frosch-Eier - blinde Mengen von Goo, die genetisch so programmiert sind, dass sie sich wie ein Uhrwerk entwickeln und schlüpfen. Zumindest schien es so.
Rotaugenlaubfroschküken weichen hungrigen Schlangen lange Zeit aus, bevor Warkentin vor 20 Jahren begann, das Phänomen zu untersuchen. "Die Menschen hatten nicht gedacht, dass Eier die Möglichkeit haben, diese Art von Plastizität zu zeigen", sagt Mike Ryan, ihr Doktorvater an der Universität von Texas in Austin. "Es war sehr klar, als sie ihre Doktorarbeit schrieb, dass dies ein sehr, sehr reiches Gebiet war, das sie auf eigene Faust erfunden hatte."
Karen Martin, eine Biologin an der Pepperdine University, studiert auch die Plastizität von Bruten. "Das Schlüpfen als Reaktion auf eine Bedrohung war eine sehr wichtige Erkenntnis", sagt Martin. „Ich denke, sie war die erste, die ein wirklich gutes Beispiel dafür hat.“ Sie lobt Warkentins anhaltende Bemühungen, aus Froscheiern große Lehren in Biologie zu ziehen: „Ich denke, viele Leute haben sich dieses System angeschaut und gesagt:‚ Hier ist eine Art skurriles Ding, aus dem ich ein paar Papiere herausholen konnte, und jetzt gehe ich weiter und schaue mir ein anderes Tier an. ' Sie hat sich dem Verständnis dieses Systems verschrieben. “
Warkentins Forschungsergebnisse „lassen uns schon sehr früh überlegen, wie Organismen auf Herausforderungen reagieren“, sagt Eldredge Bermingham, Evolutionsbiologe und Direktor des Smithsonian Tropical Research Institute (STRI, ausgesprochen „str-eye“) in Gamboa. Panama. Warkentin, Professorin für Biologie an der Boston University, führt ihre Feldstudien am STRI durch. Dort hat sie mir gezeigt, wie sie die Eier zum Schlüpfen bringt.
Die Kaulquappen, die vom nassen Blatt springen, haben noch ein wenig Eigelb auf ihren Bäuchen; Sie werden wahrscheinlich erst nach anderthalb Tagen essen müssen. Warkentin reibt weiter, bis nur noch wenige übrig sind, die sich hartnäckig in ihren Eiern verstecken. "Weiter", sagt sie ihnen. "Ich will dich nicht alleine hier lassen."
Die letzten Kaulquappen landen im Wasser. Raubwanzen, die als Rückschwimmer bekannt sind, warten an der Oberfläche, aber Warkentin sagt, dass sie die Kaulquappen vor einem schlimmeren Schicksal bewahrt hat. Ihre Mutter hatte das Ziel verfehlt und sie auf ein Blatt gelegt, das nicht über den Teich reichte. "Wenn sie auf dem Boden schlüpfen", sagt sie, "dann wären sie nur Ameisenfutter."
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Warkentin wurde in Ontario geboren und ihre Familie zog mit 6 Jahren nach Kenia. Ihr Vater arbeitete mit der Canadian International Development Agency zusammen, um Lehrer in dem neuen unabhängigen Land auszubilden. Das war, als sie sich für tropische Biologie interessierte, mit Chamäleons spielte und auf der Fahrt zur Schule in Nairobi Giraffen, Zebras und Gazellen beobachtete. Ihre Familie kehrte einige Jahre später nach Kanada zurück, aber mit 20 ging sie per Anhalter und Rucksack durch Afrika. "Das schien in meiner Familie völlig zumutbar", sagt sie.
Bevor sie promovierte, ging sie nach Costa Rica, um mehr über die Tropen zu erfahren und nach einem Forschungsthema zu suchen. Die Landeier des rotäugigen Laubfrosches erregten ihr Interesse. Sie besuchte immer wieder denselben Teich und schaute zu.
"Ich hatte die Erfahrung - ich bin sicher, andere tropische Herpetologen haben schon früher darüber nachgedacht -, wenn Sie ein spätes Stadium Clutch haben, wenn Sie auf sie stoßen, werden sie auf Sie schlüpfen", sagt Warkentin . "Ich bin gegen eine Kupplung gestoßen, und sie sind alle ausgestiegen."
Sie hatte auch Schlangen am Teich gesehen. "Was ich dachte, war, wow, ich frage mich, was passieren würde, wenn eine Schlange gegen sie stößt", sagt sie und lacht. "Wie, mit dem Mund?" In der Tat stellte sie fest, dass, wenn eine Schlange auftaucht und anfängt, das Gelege anzugreifen, die Eier früh schlüpfen. Die Embryonen in den Eiern können sogar den Unterschied zwischen einer Schlange und anderen Vibrationen am Blatt erkennen. "Das ist die Sache, aufs Feld zu gehen und die Tiere zu beobachten", sagt sie. "Sie werden dir Dinge erzählen, mit denen du manchmal nicht gerechnet hast."
Früher dachten Biologen, diese Flexibilität stünde dem Studium der Evolution im Wege, sagt Anurag Agrawal, Evolutionsökologe an der Cornell University. Nicht mehr, nicht länger. Es ist aufregend, dass Warkentin wunderbare neue Dinge über einen charismatischen Frosch dokumentiert hat, aber Agrawal sagt, dass viel mehr dahinter steckt. "Ich denke, dass sie Anerkennung dafür bekommt, dass sie es jenseits des‚ Gee Whiz 'angeht und einige der konzeptionellen Fragen in Bezug auf Ökologie und Evolution stellt. "
Was sind die Vorteile einer Überlebenstaktik gegenüber einer anderen? Sogar ein 5 Tage alter Frosch muss den Vorteil, eine hungrige Schlange zu meiden, mit den Kosten für das frühe Schlüpfen abwägen. Tatsächlich haben Warkentin und ihre Kollegen dokumentiert, dass Kaulquappen, die früh geschlüpft sind, weniger wahrscheinlich als ihre Brüder, die spät geschlüpft sind, bis zum Erwachsenenalter überleben, insbesondere in Gegenwart von hungrigen Libellennymphen.
Die Plastizität lässt Frösche nicht nur mit aktuellen Herausforderungen fertig werden. Es könnte sogar Zeit für die Evolution gewinnen. Warkentin hat herausgefunden, dass Kaulquappen auch dann früh schlüpfen, wenn die Gefahr des Austrocknens besteht. Wenn der Regenwald allmählich trockener wird, könnte ein derart frühes Schlüpfen nach unzähligen Generationen zum Standard werden, und der Frosch könnte seine Plastizität verlieren und sich zu einer neuen, schnell schlüpfenden Art entwickeln.
Ein Grundpfeiler des evolutionären Denkens ist, dass zufällige genetische Mutationen in der DNA eines Organismus der Schlüssel zur Anpassung an eine Herausforderung sind: Durch Zufall ändert sich die Sequenz eines Gens, ein neues Merkmal entsteht, der Organismus gibt seine veränderte DNA an den nächsten weiter Generation und führt schließlich zu einer anderen Art. Dementsprechend haben einige Landsäugetiere vor zig Millionen Jahren Mutationen erworben, mit denen sie sich an das Leben im Ozean anpassen können - und ihre Nachkommen sind die Wale, die wir kennen und lieben. Plastizität bietet aber noch eine andere Möglichkeit: Das Gen selbst muss nicht mutieren, damit ein neues Merkmal zum Vorschein kommt. Stattdessen könnte etwas in der Umwelt den Organismus dazu bringen, eine Veränderung herbeizuführen, indem auf die Variation zurückgegriffen wird, die bereits in seinen Genen vorhanden ist.
Die Theorie, dass Plastizität tatsächlich zu neuen Merkmalen führen könnte, ist allerdings umstritten. Ihre Hauptvertreterin ist Mary Jane West-Eberhard, eine wegweisende theoretische Biologin in Costa Rica, die mit STRI zusammenarbeitet und das einflussreiche Buch Developmental Plasticity and Evolution aus dem Jahr 2003 verfasst. "Das 20. Jahrhundert wurde das Jahrhundert des Gens genannt", sagt West-Eberhard. "Das 21. Jahrhundert verspricht, das Jahrhundert der Umwelt zu sein." Sie sagt, mutationszentriertes Denken sei "eine Evolutionstheorie in Ablehnung". Darwin, der nicht einmal wusste, dass Gene existieren, hatte Recht, sie sagt: Er ließ offen die Möglichkeit, dass neue Merkmale aufgrund von Umwelteinflüssen entstehen könnten.
Laut West-Eberhard hat die Gruppe von Warkentin „eine überraschende Fähigkeit winziger Embryonen bewiesen, Anpassungsentscheidungen auf der Grundlage einer hervorragenden Empfindlichkeit für ihre Umgebung zu treffen.“ Diese Art von Variation kann laut West-Eberhard „zu einer evolutionären Diversifizierung zwischen Populationen führen“.
Obwohl nicht alle mit West-Eberhards Theorie übereinstimmen, wie Plastizität zu Neuem führen könnte, glauben viele Wissenschaftler jetzt, dass phänotypische Plastizität entstehen wird, wenn Organismen in Umgebungen leben, die sich unterscheiden. Die Plastizität kann Pflanzen und Tieren Zeit geben, sich anzupassen, wenn sie in einer völlig neuen Umgebung abgeladen werden, z. B. wenn Samen auf eine Insel geblasen werden. Ein Samen, der hinsichtlich seiner Temperatur- und Lichtanforderungen nicht so wählerisch ist, kann an einem neuen Ort besser abschneiden - und muss möglicherweise nicht auf eine adaptive Mutation warten.
Viele Wissenschaftler glauben auch, dass Plastizität Organismen helfen kann, neue Phänotypen auszuprobieren, ohne sich vollständig auf sie festzulegen. Zum Beispiel das frühe Schlüpfen. Verschiedene Arten von Fröschen unterscheiden sich stark in ihrer Entwicklung, wenn sie schlüpfen. Einige haben einen gedrungenen Schwanz und können kaum schwimmen. andere sind voll ausgebildete Tiere mit vier Gliedmaßen. "Wie kommt man zu dieser Art von weiterentwickelter Variation?", Fragt Warkentin. „Spielt dabei die Plastizität in der Schlupfzeit eine Rolle? Wir wissen es nicht, aber es ist durchaus möglich. “
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Die Stadt Gamboa wurde zwischen 1934 und 1943 von der Panama Canal Company erbaut, einem US-amerikanischen Regierungskonzern, der den Kanal bis 1979 kontrollierte, als er an Panama übergeben wurde. Gamboa, am Rande eines Regenwaldes, ist eine Geisterstadt, eine Schlafgemeinschaft in Panama City und ein wissenschaftliches Sommercamp. Nicht wenige Bewohner sind Wissenschaftler und Mitarbeiter des STRI.
Bei meinem Besuch hatte Warkentins Team bis zu ein Dutzend Leute, darunter mehrere Studenten, die sie als „die Kinder“ bezeichnet. Eines Morgens verlässt eine Gruppe kräftig aussehender junger Leute in kniehohen Gummistiefeln, Rucksäcken und Hüten Warkentins Labor und geht auf Schritt und Tritt über das Feld hinter der Schule, vorbei an den Tennisplätzen.
James Vonesh, Professor an der Virginia Commonwealth University, der ein Postdoktorandenstipendium bei Warkentin absolvierte und immer noch mit ihr zusammenarbeitet, weist auf sein Lieblingsschild in der Stadt hin, ein Überbleibsel aus der Zeit der Kanalzone: „No Necking“. Es ist auf der Vorderseite gemalt Die Tribünen am alten Schwimmbad, das heute zum örtlichen Feuerwehrsportverein gehört. Dann erklärt er einem der Kinder, was „Einschnüren“ bedeutet.
Sie laufen eine Straße hinunter in einen Kindergarten für einheimische Pflanzen, überqueren einen Graben auf einem Steg und gelangen zum Experimental Pond. Es wurde nach den Vorgaben von Warkentin und Stan Rand, einem verehrten Froschforscher am STRI, der 2005 verstarb, aus Beton gebaut.
Auf der anderen Seite des Teichs befindet sich das Forschungsgebiet der Gruppe, das auf der einen Seite von einem Graben und auf der anderen Seite von einem Bach und dann von Regenwald begrenzt wird. Es gibt einen Schuppen mit Metalldach und offenen Seiten, umgeben von Dutzenden von 100-Gallonen-Rindertanks, die für Experimente verwendet wurden. Sie sehen aus wie Eimer, die darauf ausgelegt sind, eine Reihe extrem großer Lecks aufzufangen. Vonesh spricht mit größerer Begeisterung über das Sanitärsystem, als dies möglich erscheint. „Wir können in drei oder vier Minuten einen Viehbehälter füllen!“, Ruft er aus.
All diese schnelle Füllung bedeutet, dass die Forscher schnelle Experimente durchführen können, von denen andere Wasserökologen nur träumen können. Heute bauen sie ein Experiment über Raub ab. Vor vier Tagen wurden 47 Kaulquappen zusammen mit einem Belostomatiden, einer Art Wasserwanze, die Kaulquappen frisst, in jeweils 25 Tanks gefüllt. Heute werden sie die Kaulquappen zählen, um herauszufinden, wie viele Belostomatiden gegessen haben.
Ein riesiger blauer Morpho-Schmetterling huscht vorbei, seine schillernden Flügel ein schockierendes Spritzen von elektrischem Blau gegen den üppig grünen Wald. "Sie kommen, wie zur gleichen Tageszeit, am gleichen Ort", sagt Warkentin.
"Ich schwöre, ich sehe das jeden Morgen", sagt Vonesh.
"Es ist der 9:15 Morpho", sagt Warkentin.
Warkentin erklärt das Experiment, das sie heute beenden. "Wir wissen, dass Raubtiere offensichtlich Beute töten und sie auch Beute erschrecken", sagt sie. Wenn neu geschlüpfte Kaulquappen in einen Teich fallen, sind Wasserwanzen eine der Bedrohungen, denen sie ausgesetzt sind. Die Plastizität der Kaulquappen könnte ihnen helfen, nicht gefressen zu werden - wenn sie die Käfer erkennen und irgendwie reagieren können.
Ökologen haben mathematische Gleichungen entwickelt, die beschreiben, wie viel Beute ein Raubtier fressen kann, und elegante Grafiken zeigen, wie die Populationen steigen und fallen, wenn eine andere frisst. Aber was passiert wirklich in der Natur? Ist die Größe wichtig? Wie viele 1 Tag alte Kaulquappen frisst eine ausgewachsene Wasserwanze? Wie viele ältere, dickere Kaulquappen? "Wir denken natürlich, dass kleine Dinge leichter zu fangen und zu essen sind und in Ihrem Mund stecken bleiben", sagt Vonesh. "Aber wir haben das nicht einmal in diese Art von Grundmodellen eingebaut."
Um herauszufinden, wie viele Kaulquappen gefressen wurden, müssen die Studenten, Doktoranden, Professoren und ein Postdoktorand aus jedem Tank jede letzte Kaulquappe herausholen, um gezählt zu werden. Vonesh nimmt einen durchsichtigen Plastikbecher zu seinen Füßen vom Boden auf. Im Inneren befindet sich eine Wasserwanze, die an Kaulquappen gefressen hat. "Er ist ein großer Kerl", sagt er. Er greift mit dem Netz in einen Tank, holt ein oder zwei Kaulquappen heraus und stellt sie in eine flache Plastikwanne.
"Bist du bereit?", Fragt Randall Jimenez, ein Doktorand an der Nationalen Universität von Costa Rica.
"Ich bin bereit", sagt Vonesh. Vonesh kippt den Tank, als Jimenez ein Netz unter das strömende Wasser hält. Die Jungs schauen im Netz nach Kaulquappen, die Vonesh verpasst hat. „Jemanden sehen?“, Fragt Vonesh. "Nein", sagt Jimenez. Es dauert fast 30 Sekunden, bis das Wasser abfließt. Die meisten Forscher tragen hohe Gummistiefel, um sich vor Schlangen zu schützen, aber sie sind nützlich, da sich der Boden schnell in Schlamm verwandelt.
Eine Herde von Grackeln wandert lässig durch das Gras. "Sie essen gerne Kaulquappen", sagt Vonesh. "Sie mögen es rumzuhängen und so zu tun, als würden sie nach Regenwürmern suchen, aber sobald Sie den Rücken kehren, sind sie in Ihrer Wanne."
Vonesh bringt seine Kaulquappenwanne zum Schuppen, wo Warkentin sie fotografiert. Ein Schüler zählt die Kaulquappen in jedem Bild. Insekten und Vögel singen von den Bäumen. Etwas fällt auf das Metalldach. Ein Güterzug pfeift von den Gleisen, die entlang des Kanals verlaufen. Eine Gruppe von Brüllaffen bellt laut von den Bäumen.
Wissenschaftlern wie Warkentin bietet Gamboa ein Stück Regenwald, etwa eine Autostunde von einem internationalen Flughafen entfernt. "Ach du lieber Gott. Es ist so einfach “, sagt sie. „Es besteht die Gefahr, nicht zu schätzen, wie erstaunlich es ist. Es ist ein unglaublicher Ort zum Arbeiten. “
Tagsüber hüpfen die berühmten rotäugigen Frösche nicht herum. Wenn Sie wissen, wonach Sie suchen, können Sie feststellen, dass sich gelegentlich ein erwachsener Mann wie eine hellgrüne Pillendose an ein Blatt klammert - Beine gefaltet, Ellbogen an seiner Seite eingeklemmt, um den Wasserverlust zu minimieren. Jedes Auge ist mit einer Membran gemustert, die wie eine Moschee aus Holz geschnitzt ist.
Die eigentliche Aktion findet in der Nacht statt. Eines Abends besuchen Warkentin, Vonesh und einige Gäste den Teich, um nach Fröschen zu suchen. Die Vögel, Insekten und Affen sind ruhig, aber Amphibien-Zwitschern und Knarren erfüllen die Luft. Der Ruf eines Frosches ist ein klares, lautes „Klopfen-Klopfen“! Ein anderer klingt genau wie eine Strahlenkanone in einem Videospiel. Der Wald fühlt sich nachts wilder an.
In der Nähe eines Schuppens klammert sich ein rotäugiger Laubfrosch an den Stiel eines breiten Blattes. Er hat winzige orangefarbene Zehen und zeigt seinen weißen Bauch und seine großen roten Augen im Licht mehrerer Scheinwerfer. "Sie haben diese fotogenen Haltungen", sagt Warkentin. „Und sie sitzen einfach da und lassen dich fotografieren. Sie rennen nicht weg. Manche Frösche sind so nervös. “Vielleicht ist der rotäugige Laubfrosch deswegen berühmt geworden, weil er auf so vielen Kalendern abgebildet ist. Ich schlage vor, sie sind leichter zu fotografieren als andere Frösche. Sie korrigiert mich: "Sie sind niedlicher."
Wissenschaftler glauben, die Vorfahren der modernen Frösche hätten alle ihre Eier in Wasser gelegt. Vielleicht hätte der rotäugige Laubfrosch selbst seine Blattlegegewohnheiten aufgrund der phänotypischen Plastizität entwickeln können. Vielleicht hat ein Vorfahr versucht, seine Eier nur an wirklich nassen Tagen aus dem Wasser zu legen, um den Räubern aus dem Wasser zu entkommen - eine plastische Art, mit einer gefährlichen Umwelt umzugehen - und diese Eigenschaft wurde an seine Nachkommen weitergegeben, die schließlich die Eier verloren überhaupt die Fähigkeit, Eier in Wasser zu legen.
Niemand weiß, ob es so passiert ist. "Das ist sehr lange her und für solche Experimente nicht mehr zugänglich", sagt Warkentin.
Es werden jedoch interessante Experimente mit einer anderen Art von Frosch durchgeführt - einer, die möglicherweise noch immer den Übergang zwischen Wasser und Land steuert. Justin Touchon, ein ehemaliger Doktorand bei Warkentin, untersucht, wie der Sanduhrlaubfrosch Dendropsophus ebraccatus seine Eier legt, die weniger mit Gelee gefüllt sind und eher zum Austrocknen neigen als rotäugige Laubfrösche. Ein weiblicher Sanduhrlaubfrosch scheint anhand der Feuchtigkeit zu entscheiden, wo Eier gelegt werden sollen. An Teichen, die von Bäumen beschattet werden, legen Touchon Eier auf Blätter über dem Wasser, aber an heißeren, exponierten Teichen gehen die Eier ins Wasser.
In einer im letzten Monat veröffentlichten Studie stellte er fest, dass Eier bei viel Regen eher an Land überleben und bei wenig Regen eher im Wasser überleben. Er untersuchte auch die Regenrekorde für Gamboa in den letzten 39 Jahren und stellte fest, dass sich der Gesamtniederschlag zwar nicht verändert hat, das Muster jedoch: Stürme sind größer, aber sporadischer. Diese Veränderung in der Umwelt könnte eine Veränderung in der Fortpflanzung der Sanduhr-Laubfrösche bewirken. „Es gibt ein Fenster, aus dem hervorgeht, warum sich die Bewegung an Land fortpflanzt“, sagt Touchon. Ein Klima, das sich zu viel Dauerregen verschob, hätte es für Frösche sicherer machen können, Eier aus dem Wasser zu legen.
Warkentins Gruppe basiert auf dem Erdgeschoss der Gamboa-Grundschule, die in den 1980er Jahren geschlossen wurde. Eines Morgens sitzt Warkentin auf einem alten Drehstuhl mit staubigen Armen an einem Schreibtisch im Ruhestand und macht etwas, das wie ein Handwerksprojekt für die Grundschule aussieht.
Auf dem Boden zu ihrer Linken steht ein weißer Eimer mit Reihen grüner Rechtecke, die mit Klebeband an der Innenseite befestigt sind. Sie greift nach unten und zieht eine heraus. Es ist ein Stück Blatt, das mit einer Schere aus einer der breitblättrigen Pflanzen am Versuchsteich geschnitten wurde, und darauf befindet sich ein Haufen gallertartiger rotäugiger Laubfrosch-Eier. Sie reißt einen Streifen Klebeband ab und klebt das Blattstück auf ein blaues Plastikrechteck, das sie aus einem Plastik-Picknick-Teller geschnitten hat.
„Mit Einweggeschirr, Klebeband und verzinktem Draht kann man erstaunlich viel Wissenschaft betreiben“, sagt sie.
Sie stellt die Karte in einen durchsichtigen Plastikbecher mit etwas Wasser im Boden, wo die Kaulquappen fallen, wenn sie schlüpfen, und fährt mit dem nächsten Blatt fort. Die Kaulquappen werden Teil neuer Prädationsexperimente sein.
Einfache Modelle haben einen hohen Erklärungswert - aber sie möchte verstehen, wie die Natur tatsächlich funktioniert. "Wir versuchen, mit dem, was real ist, zu kämpfen", sagt sie. "Und die Realität ist komplizierter."
