Um zu verhindern, dass Krokodile Kröten fressen, gaben Wissenschaftler den Kröten etwas "Futter"

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Su Chengyu (populärwissenschaftlicher Autor)

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um die neuesten Geheimnisse der Biowissenschaften zu entschlüsseln, hat das Spitzentechnologieprojekt von China Science Popularization eine Artikelserie mit dem Titel „Neues Wissen über das Leben“ veröffentlicht, die Lebensphänomene interpretiert und die Geheimnisse der Biologie aus einer einzigartigen Perspektive enthüllt. Tauchen wir ein in die Welt des Lebens und erkunden wir die unendlichen Möglichkeiten.

In der Abenddämmerung tauchten im Leonard River lauernde Alligatoren auf und sabberten über dem Krötenkadaver, der an einer Metallstange hing. Sie wussten nicht, dass es sich dabei um einen von Wissenschaftlern absichtlich ausgelegten Köder handelte. Und das ist eine Kröte mit zusätzlichen Zutaten, sie schmeckt salzig. Dabei handelt es sich nicht um irgendein salziges „Gewürz“, sondern um die Art von „Gewürz“, die Krokodilen Übelkeit bereiten kann.

"Köder"

(Bildquelle: Referenz 1)

Warum tun Wissenschaftler das? Was ist der Sinn?

Alles begann vor mehr als achtzig Jahren. Im Jahr 1935 wurden 102 Aga-Kröten aus Hawaii in die Zuckerrohranbaugebiete von Queensland eingeführt und auf den Zuckerrohrfeldern freigelassen. Die Kröten wurden ursprünglich eingeführt, um die Larven und ausgewachsenen Tiere des Zuckerrohrkäfers zu jagen.

Kröte

(Bildquelle: Wikipedia)

Aga-Kröten vermehren sich und verbreiten sich schnell in neuen Umgebungen. Sie passten sich dem australischen Klima und der Umwelt an und begannen, schnell neue Lebensräume zu besetzen. Da es keine natürlichen Feinde oder Konkurrenten gibt, hat sich die Zahl dieser Kröten rapide vermehrt. Die Schädlinge, die ursprünglich bekämpft werden sollten, werden davon allerdings überhaupt nicht betroffen. Denn Aga-Kröten bewegen sich überwiegend am Boden, während diese Schädlinge unter der Erde leben.

Allerdings stellen Aga-Kröten eine erhebliche Bedrohung für Australiens einheimische Wirbellose, Amphibien, Reptilien und kleine Säugetiere dar. Sie konkurrieren um Nahrungsressourcen und machen Jagd auf viele einheimische Arten. Das größte Problem besteht darin, dass die Haut und Drüsen der Aga-Kröten Giftstoffe enthalten, die für viele in Australien heimische Raubtiere tödlich sind.

In den 1990er Jahren dehnte sich das Verbreitungsgebiet der Aga-Kröte allmählich nach Norden aus und näherte sich der Grenze zwischen dem Northern Territory und Western Australia. Anfang der 2000er Jahre begannen Aga-Kröten in großer Zahl in die Flusssysteme im Norden Australiens einzudringen und in Krokodilhabitaten wurden die ersten Todesfälle durch Vergiftung aufgrund der Einnahme von Aga-Kröten gemeldet. Zu dieser Zeit begann die Sterblichkeitsrate der Süßwasserkrokodilpopulation zu steigen. Auf dem Fluss treiben oft die Körper von Krokodilen, deren Mägen nach unten gestülpt sind.

Krokodilkadaver

(Bildquelle: ABC)

(Bildquelle: Referenz 2)

Nachdem die Wissenschaftler die Körper der Krokodile seziert hatten, fanden sie Überreste ihres letzten Abendmahls: Krötenfleisch. Krötengifte wirken, indem sie das Herz und das Nervensystem des Tieres beeinträchtigen und Herzstillstände oder neurologische Störungen verursachen.

Warum etwas essen, das giftig ist? Da dieses Gift nicht mit reizenden Substanzen wie Capsaicin vergleichbar ist, die bei Einnahme sofort starke Beschwerden oder Schmerzen verursachen, gibt es bei Krokodilen im Allgemeinen keine Ernährungstabus.

Darüber hinaus greifen Krokodile ihre Beute normalerweise schnell an und verschlucken sie. Sie kauen sie selten sorgfältig und beurteilen auch nicht den Geschmack und das Aroma der Beute, bevor sie sie ins Maul nehmen. Die langsame, scheinbar harmlose Beute der Aga-Kröte kann von Alligatoren leicht mit einem Grasfrosch oder einem anderen ungiftigen Amphibium verwechselt werden und wird daher schnell von den Alligatoren verschlungen.

(Bildnachweis: Mike Letnic)

Geschmacksaversionstraining

Um die Zahl der Alligatorsterbfälle zu senken, sollten Sie den Verzehr giftiger Kröten vermeiden. Wissenschaftler haben eine Lösung gefunden: Sie geben der Kröte einige Zutaten hinzu, um ihren Geschmack zu verschlechtern. Dieses Experiment ist in der Fachwelt als konditioniertes Geschmacksaversionstraining (CTA) bekannt und ist eine Lernmethode, die auf klassischer Konditionierung basiert. Es wird verwendet, um bei Tieren durch unangenehme körperliche Reaktionen (wie Übelkeit und Erbrechen) nach dem Verzehr eine Abneigung gegen ein bestimmtes Nahrungsmittel zu erzeugen und sie dadurch davon abzuhalten, dieses Nahrungsmittel in Zukunft noch einmal zu fressen.

Ab 2021 begannen Wissenschaftler eine dreijährige Studie in der Kimberley-Region im Nordwesten Australiens, wo das größte Süßwasserraubtier Nordaustraliens beheimatet ist: das Australische Süßwasserkrokodil (Crocodylus johnstoni).

Das Forschungsteam hat 2.395 Köderpunkte in vier Canyonsystemen im Nordwesten Australiens aufgestellt. An jedem Köderpunkt wurden zwei Metallpfähle aufgestellt und zwischen den Pfählen Köder aufgehängt. Es gab zwei Arten von Ködern. Eine davon war die Versuchsgruppe, die aus verarbeiteten Krötenkadavern bestand, aus denen die Giftstoffe entfernt und denen 5 ml 0,5-molares Lithiumchlorid (LiCl) injiziert worden waren. An einer anderen Metallstange hingen Hühnerhälse.

Alligator beißt Köder

(Bildquelle: Referenz 1)

Hühnerhälse wurden als unbearbeiteter Köder verwendet, um den Forschern dabei zu helfen, festzustellen, ob die Abneigungsreaktion des Alligators spezifisch auf Aga-Kröten zurückzuführen ist. Wenn der Alligator keine Abneigungsreaktion auf die Hühnerhälse, sondern nur auf die Aga-Kröten zeigt, würde dies darauf hinweisen, dass das CTA-Training erfolgreich war und dass die Abneigungsreaktion des Alligators spezifisch auf das Aga-Krötenfutter und nicht auf eine allgemeine Reaktion auf alle Nahrungsmittel beschränkt war.

Als „Gewürz“ wurde Lithiumchlorid gewählt, da es nicht nur salzig ist, sondern auch Übelkeit hervorrufen kann. Bei Tieren kann Lithiumchlorid bei Einnahme Magen-Darm-Beschwerden verursachen, die zu Übelkeit und Erbrechen führen. Obwohl der spezifische Mechanismus von Art zu Art unterschiedlich sein kann, hängt er im Allgemeinen mit dem Stoffwechsel im Körper und seinen Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem zusammen.

Lithiumchlorid wurde in der Vergangenheit kurzzeitig als Ersatz für Speisesalz (Natriumchlorid, NaCl) verwendet. Nach dem Zweiten Weltkrieg, als der Zusammenhang zwischen natriumreicher Ernährung und Bluthochdruck bekannt wurde, begannen Wissenschaftler mit der Suche nach natriumarmen Alternativen zur Kontrolle der Salzaufnahme. Lithiumchlorid wurde damals als mögliche Alternative angesehen, da es in seiner chemischen Struktur und seinem Geschmack Natriumchlorid ähnelt und einen salzigen Geschmack aufweist.

Lithiumchloridkristalle

(Bildquelle: Wikipedia)

In den späten 1940er Jahren wurde Lithiumchlorid in bestimmten natriumarmen Salzprodukten verwendet, hauptsächlich für Menschen mit hohem Blutdruck und solche, die eine natriumarme Diät benötigten. Allerdings zeigten sich bei der Einnahme von Lithiumchlorid bald schwerwiegende Nebenwirkungen, nämlich Magen-Darm-Beschwerden, bei denen es zu Übelkeit, Erbrechen und Durchfall kommen kann.

Aufgrund der Toxizität von Lithiumchlorid wurden entsprechende Produkte schnell aus den Regalen genommen und die Verwendung von Lithiumchlorid als Salzersatz wurde Anfang der 1950er Jahre eingestellt. Obwohl Lithiumchlorid nicht mehr in Lebensmitteln verwendet wird, spielt es in der Medizin und bei Tierversuchen, beispielsweise bei der CTA-Ausbildung in der Forschung, immer noch eine Rolle. Nach einem CTA-Training ist der Effekt, insbesondere kurzfristig, besonders deutlich. Die Nahrungsaufnahmerate lag am ersten Tag bei 92 %, am fünften Tag sank sie auf 51 %.

Während des gesamten Versuchszeitraums blieb die Krokodilpopulation stabil und es kam zu keinen Massensterben. In einem Nationalpark beispielsweise betrug die Sterblichkeitsrate von Krokodilen in den ersten beiden Jahren nach der Invasion der Aga-Kröten (2019 und 2020) 33 % bzw. 30 %. Nach der Einführung der CTA-Schulung (im Jahr 2021) sank die Sterblichkeitsrate stark auf 1,5 % und stieg dann im Jahr 2022 auf 11 %.

Im Kontrollgebiet ohne CTA-Behandlung war die Sterblichkeitsrate der Krokodile signifikant erhöht. Die Krokodilsterblichkeitsrate in diesen Gebieten betrug in den Jahren 2020, 2021 und 2022 20 %, 40 % bzw. 36 %. Einfach ausgedrückt ist das Füttern von Aga-Kröten eine nützliche Methode, da kein Krokodil gerne Nahrung zu sich nimmt, die ihm Übelkeit verursacht.

Krokodil

(Bildquelle: Regenwald)

Allerdings ist die CTA-Schulung möglicherweise keine langfristige Strategie. Obwohl CTA Tiere kurzfristig dazu bringt, bestimmte Nahrungsmittel zu meiden, bleibt die Frage, ob diese aversive Reaktion langfristig anhalten kann. Untersuchungen zeigen, dass Tiere in manchen Fällen mit der Zeit wieder zu einem Fressverhalten gegenüber aversiver Nahrung zurückkehren, insbesondere wenn andere Nahrungsquellen fehlen.

Auch in Australien beispielsweise haben Forscher mithilfe der CTA Mardern beigebracht, keine giftigen Aga-Kröten zu fressen. Während das anfängliche Training erfolgreich war und die Marder den Aga-Kröten aus dem Weg gingen, ließen mit der Zeit einige ihrer Aversionsreaktionen nach, insbesondere in Gebieten, in denen Aga-Kröten weit verbreitet waren. Bei Nahrungsknappheit riskieren die Marder möglicherweise einen erneuten Versuch, Aga-Kröten zu fressen, wodurch der Trainingseffekt abgeschwächt wird.

Daher ist es wirklich schwierig, die Erinnerung an den Hass auf Kröten in die Knochen (Gene) einzuprägen, und das Problem lässt sich möglicherweise auch durch zwei oder drei Jahre andauernde Experimente nicht lösen.

Quellen:

[1]Ward-Fear G, Bruny M, Rangers B, et al. Durch Geschmacksaversionstraining können freilebende Krokodile gegen giftige Eindringlinge gewöhnen[J]. Proceedings of the Royal Society B, 2024, 291(2028): 20232507.

[2]Snijders L, Thierij NM, Appleby R, et al. Konditionierte Geschmacksaversion als Mittel zur Milderung von Konflikten zwischen Mensch und Tier[J]. Frontiers in Conservation Science, 2021, 2: 744704.

[3]HANLON LW, ROMAINE M, GILROY FJ, et al. Lithiumchlorid als Ersatz für Natriumchlorid in der Ernährung: Beobachtungen zu seiner Toxizität[J]. Journal der American Medical Association, 1949, 139(11): 688-692.