Frösche verwenden Gehirne oder Tarnung, um Raubtieren auszuweichen

Im Laufe der Evolution haben Beutetiere eine Reihe von Strategien entwickelt, um ihren Feinden auszuweichen. Aber oft haben diese ausgeklügelten Strategien ihren Preis. Beispielsweise erfordert die Suche nach Raubtieren und die Flucht vor ihnen viel kognitive Kapazität und Energie. Die Tarnung hingegen kann die Partnersuche der Tiere erschweren und schränkt ihre Bewegungsfreiheit weitgehend auf den passenden Hintergrund ein.

Der Evolutionsbiologe Stefan Lüpold von der Universität Zürich (UZH) und Forschende aus China und den Niederlanden haben nun untersucht, wie sich Frösche an diesen widersprüchlichen Selektionsdruck angepasst haben. Ihre Studie ist veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte.

Große Gehirne und Flucht vs. kleine Gehirne und Tarnung

Das Team untersuchte die Evolution der Anti-Raubtier-Anpassung bei über 100 Froscharten. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass Frösche mit wenigen Raubtieren möglicherweise auf Fluchtstrategien angewiesen sind, um zu überleben. Ihr relativ großes Gehirn ermöglicht eine flexible Flugreaktion und ihre muskulösen Hinterbeine nehmen ihnen Sprünge von ihren Raubtieren weg. Diese Frösche können es sich leisten, auffällig gefärbt zu sein, was ihre visuelle Kommunikation erleichtert.

Wenn Frösche jedoch mit vielen Raubtieren konfrontiert sind, wird die Flucht weniger effizient, da wertvolle Zeit für die Suche nach Nahrung oder Partner verloren geht.

„Unter diesen ungünstigen Bedingungen überwiegen die kognitiven Kosten, die für diese Strategie erforderlich sind, ihren Nutzen“, sagt Letztautor Stefan Lüpold. „Hier hat die Evolution zu einer allmählichen Verlagerung von der kognitiven Raubtierflucht hin zur Tarnung geführt – und damit zu kleineren Gehirnen.“

Verstecken als sekundäre Anpassung

Die Studie ist die erste, die einen direkten Zusammenhang zwischen der Evolution des Gehirns und verschiedenen Strategien zur Vermeidung von Raubtieren herstellt. Es deutet darauf hin, dass Tarnung nicht unbedingt eine ideale primäre Strategie ist, wie oft angenommen wird, sondern eine sekundäre Anpassung sein kann, wenn die energetischen Kosten der kognitiven Räuberumgehung zu hoch werden. Ob solche Zusammenhänge auch für andere Strategien bei Fröschen gelten (zB Giftdrüsen) oder bei anderen Tierarten existieren, muss weiter untersucht werden.

„Unsere Studie unterstreicht, dass die Forschung zur Gehirnevolution die Stoffwechselkosten ebenso berücksichtigen muss wie den kognitiven Nutzen“, erklärt Stefan Lüpold. Wenn ein hoher Prädationsdruck zu Verhaltensänderungen und kleineren Gehirnen führt, kann er auch andere Vitalfunktionen erheblich beeinträchtigen. Die Studie legt ferner nahe, dass die Veränderung des Lebensraums der Beute ihre Energieinvestitionen verändern kann.