Zhang - 2019 - 02

Zhang, W., C. Niu, Y. Liu & K. B. Storey (2019): Positive or negative? The shell alters the relationship among behavioral defense strategy, energy metabolic levels and antioxidant capacity in freshwater turtles. – Frontiers in Zoology 16(1): 3.

Positiv oder negativ? Der Panzer verändert die Beziehung zwischen einer verhaltensbasierten Abwehrstrategie, dem energetisch-metabolischen Niveau und der antioxidativen Kapazität bei Süßwasserschildkröten.

DOI: 10.1186/s12983-019-0301-5 ➚

Chinesische Dreikielschildkröte, Mauremys reevesii, – © Hans-Jürgen Bidmon
Chinesische Dreikielschildkröte,
Mauremys reevesii,
einjähriges Jungtier im Aquaterrarium
© Hans-Jürgen Bidmon

Hintergrund
Die Beziehung zwischen energetisch-metabolischen Niveaus und Verhaltens- und anderen physiologischen Parametern helfen dabei die Kosten-Nutzenverteilung zwischen Energiezuweisung zu den verschiedenen Parametern und der Evolution der Lebensweise durch natürliche Selektion zu verstehen. Allerdings sind diese Beziehungen für ausgewählte Tierarten sehr distinkt, da es sich um spezielle Parameter handeln kann. In dieser Studie untersuchten wir die Beziehungen zwischen dem energetisch-metabolischen Niveau, der verhaltensbasierten Abwehrstrategie und der antioxidativen Kapazität für drei Arten an Süßwasserschildkröten die unterschiedliche Panzermorphologien aufweisen indem wir das Abwehrverhalten, die Umkehrreaktion, die Panzermorphologie und Gesamtkörpermetabolismusrate (Stoffwechselrate), die Gewebespezifischen–metabolischen Enzymaktivitäten und das Ausmaß an Antioxidativer-Kappazität erfassten.

Ergebnisse
Die chinesische Dreikielschildkröte, Chinemys reevesii zeigte eine passive Abwehrstrategie, einen relativ großen Panzer, eine hohe Ruhemetabolismusrate (RMR) und eine höhere Antioxidative-Kapazität im Vergleich zur Schnappschildkröte, Chelydra serpentina oder im Vergleich zur chinesischen Weichschildkröte, Pelodiscus sinensis. Die beiden letzteren Arten zeigten beide ein aktives Verteidigungsverhalten einen höheren faktoriellen aeroben Bereich und eine bessere aerobe Muskelstoffwechselrate aber dafür einen relativ kleineren Panzer eine niedrigere RMR und niedrigere Antioxidative-Kapazität.

Schlussfolgerung
Unsere Ergebnisse zeigen eine negative Beziehung zwischen der RMR und den Aktivitätsniveaus bei der verhaltensbasierten Abwehrstrategie entlang eines Verlaufs von kleinen hin zu großen Panzern für diese drei Schildkrötenarten. Wir fanden ebenso eine positive Beziehung zwischen Antioxidativer-Kapazität und dem Energiestoffwechsel, aber wiederum eine negative Beziehung zwischen Antioxidativer-Kapazität und dem Aktivitätsniveau bei der verhaltensbasierten Abwehrstrategie. Die vorliegende Arbeit lässt also erkennen, dass der Panzer eine entscheidende Rolle spielt wie sich die einzigartige Beziehung zwischen dem energetisch-metabolischen Niveau und dem Verhalten von Süßwaserschildkrötentaxa ergibt und wobei es möglicherweise zu einer Kosten-Nutzenabwägung zwischen der Aufrechterhaltung der physiologischen Homöostase (Gleichgewicht) und dem Aktivitätsniveau der Energiezuteilung kommt.

Schnappschildkröte, Chelydra serpentina, – © Hans-Jürgen Bidmon
Schnappschildkröte, Chelydra serpentina,
© Hans-Jürgen-Bidmon

Kommentar von H.-J. Bidmon

Sicher eine gute Arbeit mit vielen Messdaten, aber einer komplizierten, komplexen Zusammenfassung der Befunde. Nun handelt es sich dabei wie immer bei lebenden Organismen eben auch um komplexe Systeme. Aber was sagen uns solche Daten. Sie bestätigen, wenn wir es mal auf ein paar einfach ausgedrückte Beispiele reduzieren, dass Schildkröten mit einem relativ großen Panzer weniger agressiv bei ihrer Verteidigung sind aber eben etwas mehr Energie in Ruhe verbrauchen wahrscheinlich, weil sie mehr Panzerknochenmasse mit Blut versorgen müssen, da Knochen ja ein stoffwechselaktives Gewebe im Vergleich zu Knorpel darstellen. Die Kalzuimmenge in einen größeren Panzer schützt aber auch besser vor Übersäuerung unter anaeroben Bedingungen. Die beiden anderen Schildkröten die einen kleinen Panzer haben (Schnappschildkröte) oder einen weichen (Pelodiscus) müssen sich zwangsweise aggressiver verteidigen, da ihr Panzer vor Feinden weniger Schutz bietet wozu sie einen speziell höheren Muskelstoffwechsel brauchen (Bewegung) sie haben aber dennoch eine niedrigere RMR weil sie entweder weniger Panzerknochenmasse durchbluten müssen oder weil der Knorpel des Weichschildkrötenpanzers vergleichsweise inaktiver ist und kaum aktiv Stoffwechselenergie verbraucht.

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