Chinesische Sumpfschildkröten sonnen sich, um ihre Körpertemperaturen zu regulieren. Foto von Flickr-Nutzer Peter
Besuchen Sie einen sonnigen Teich auf einer Wiese, in einem Park oder in einem Zoo und sehen Sie wahrscheinlich Schildkröten, die sich auf Baumstämmen aalen, und kleine Eidechsen, die an warmen Felsen hängen. Wenn Sie sich im Süden befinden, können Sie sogar einen Alligator entdecken, der an einem hellen Strandabschnitt faulenzt.
Ektothermen (besser bekannt als kaltblütige Tiere) wie diese Reptilien müssen zwischen Schatten und Sonne hin und her pendeln, um ihre Körpertemperatur manuell zu regulieren. Insekten, Fische, Amphibien und Reptilien tun dies. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass diese Tiere ihre temperaturregulierenden Aufgaben viel früher als bisher angenommen beginnen - während sie es sind Embryonen in ihren Eiern.
Früher dachten die Forscher, Embryonen würden von der Außenwelt abgeschnitten. Im Jahr 2011 stellten die Forscher jedoch fest, dass sich chinesische Embryonen von Weichschildkröten zwischen wärmeren und kälteren Flecken in ihren Eiern bewegen können, obwohl ihnen in einem so frühen Entwicklungsstadium die Füße fehlten. Einige der gleichen chinesischen und australischen Forscher, die diesen ursprünglichen Befund veröffentlicht hatten, beschlossen, weitere Untersuchungen durchzuführen, um festzustellen, wie bewusst diese Bewegungen sind.
"Bewegen sich Reptilienembryonen von gefährlich hohen Temperaturen weg und zu warmen Temperaturen?", Fragte sich das Team, das in der Zeitschrift Biology Letters schrieb. "Und ist eine solche embryonale Bewegung auf eine aktive Thermoregulation oder (einfacher) auf eine passive embryonale Neupositionierung zurückzuführen, die durch lokale wärmeinduzierte Änderungen der Viskosität von Flüssigkeiten im Ei verursacht wird?"
Mit anderen Worten, bewegen sich ungeborene Reptilien absichtlich innerhalb ihrer Eier von einem Ort zum anderen, ähnlich wie es ein erwachsenes Tier tut? Das Team beschloss, diese Fragen durch Experimente mit Schildkrötenembryonen zu untersuchen. Sie inkubierten 125 Eier von chinesischen Teichschildkröten mit drei Kielen. Sie ordneten jedes Ei nach dem Zufallsprinzip einer von fünf Temperaturgruppen zu: Konstante Temperatur, heiß oben / kühl unten oder eine Reihe von Erhitzungen, die auf ein Ende des Eies gerichtet sind.
Ein Embryo in der Mitte eines der Eier der Forscher. Foto von Zhao et al., Biology Letters
Als sie mit dem Experiment begannen, saßen die meisten Embryonen mitten in ihren Eiern. Eine Woche nachdem sie den verschiedenen Temperaturgruppen ausgesetzt worden waren, maß das Team erneut die Position der Babyschildkröten in den Eiern. An der Zehn-Tage-Marke maßen die Forscher erneut die Positionen der Schildkröten und injizierten dann der Hälfte der Eier ein Gift, das die sich entwickelnden Embryonen einschläferte. Schließlich nahmen sie nach einer weiteren Woche eine letzte Messung der sich entwickelnden und eingeschläferten Schildkröten vor.
Die Schildkröten in den Eiern, die bei konstanter Temperatur gehalten wurden oder die in der Gruppe „oben warm / unten kalt“ waren, neigten dazu, sich nicht in ihren Eiern zu bewegen, stellten die Forscher fest. Diejenigen, die zu den Gruppen gehörten, die nur an einem Ende ihres Eies warme Temperaturen hatten, zogen jedoch umher. Sie tendierten zu warmen Bedingungen (84-86 ° F), aber wenn sich die Dinge zu stark erhitzten (91 ° F), bewegten sie sich in Richtung der kühleren Seite ihres Eies. Entscheidend ist, dass die Embryonen, die die Forscher eingeschläfert hatten, sich nach der Einnahme der Giftdosis nicht mehr bewegten. Dies zeigt, dass die Embryonen selbst, nicht irgendein passiver physischer Prozess, die Verschiebung durchführen.
Die Schildkrötenembryonen verhalten sich nach Angaben der Forscher ähnlich wie erwachsene Reptilien, wenn sie ihren Körper thermoregulieren. Sie erwärmen sich und kühlen sich ab, indem sie sich zu Wärmequellen hin oder von diesen weg bewegen. Für Arten wie Schildkröten spielt die Temperatur während der Entwicklung eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Geschlechts des Embryos. Schildkrötennester, die im Sand vergraben sind, haben häufig unterschiedliche Temperaturen. Daher können Embryonen eine Rolle bei der Bestimmung ihres eigenen Geschlechts spielen und sich auf die kühlere Seite des Eies zubewegen, wenn sie Lust haben, ein Männchen zu werden, oder wärmer werden Seite, wenn sie eher weiblich sind, schreiben die Autoren.
