Forscher der University of Central Florida haben herausgefunden, dass eine wenig erforschte, tödliche Froschkrankheit in Zentralflorida weiter verbreitet ist als bisher angenommen und aufgrund des Klimawandels in anderen Teilen der USA zu einem größeren Problem werden könnte.
Die Ergebnisse wurden kürzlich in der veröffentlicht Zeitschrift für Tierökologiezeigten, dass der Krankheitserreger der Amphibie Perkinsea ein Drittel der untersuchten Frösche infizierte und dass sein Vorkommen mit den kühleren, feuchteren Bedingungen in Zusammenhang stand, die für einen Winter in Florida typisch sind.
Florida-Gopher-Frösche, die in Höhlen von Gopher-Schildkröten leben, hatten die höchste Krankheitsprävalenz und -intensität, was nach Ansicht der Forscher besorgniserregend ist, da die bedrohte Art in den meisten ihrer Verbreitungsgebiete zurückgeht.
Perkinsea gehört zu einer einzigartigen Gruppe von Organismen, die als Protisten bekannt sind und sich nicht ohne Weiteres in die Kategorien Pflanzen, Tiere oder Pilze einordnen lassen. Wenn Perkinsea-Sporen in einen Frosch eindringen, gelangen sie in die Leber und andere Organe und fressen das Gewebe von innen nach außen, was zum Tod führt.
„Wir haben diesen Krankheitserreger, von dem wir im Grunde nichts wissen, und dies ist der erste wirkliche Versuch zu verstehen, wo er auftaucht und warum“, sagt Matthew Atkinson, Dozent am Department of Biology der UCF und Hauptautor der Studie – die er während seiner Zeit als Doktorand in derselben Abteilung abgeschlossen. „Und wir können nichts für den Artenschutz tun, wenn wir nicht wissen, was überhaupt passiert. Darauf haben wir großen Wert gelegt.“
Frösche sind ein entscheidender Teil der Nahrungsnetze vieler Ökosysteme und gelten auch als Indikatorarten, da ihre Empfindlichkeit gegenüber Umweltveränderungen und Umweltverschmutzung als Frühwarnzeichen für Störungen des Ökosystems dienen kann.
Da die nördlichen Regionen durch den Klimawandel wärmer werden, könnten in mehr Gebieten günstige Bedingungen für Perkinsea-Infektionen bei Fröschen herrschen, sagen die Forscher.
„Wir haben diesen wirklich starken Zusammenhang zwischen der Durchschnittstemperatur beobachtet: Je niedriger die Durchschnittstemperatur, desto mehr Infektionen sahen wir“, sagt Atkinsons. „Das ist also Mitte Dezember in Florida, wo die Durchschnittstemperatur 65-70 Grad Fahrenheit beträgt, aber das könnte repräsentativ dafür sein, wie die Winter in anderen Teilen der USA nach dem Klimawandel aussehen werden.“
Starke Niederschläge wie der Hurrikan Irma im Jahr 2017 wurden ebenfalls mit der Krankheit in Verbindung gebracht, ebenso wie das Vorkommen einer weiteren tödlichen Froschkrankheit, des Ranavirus, das als Ebola der Frösche bekannt ist.
Die Erkenntnisse aus dieser neuen Forschung können bei der Weiterentwicklung der Naturschutzbemühungen hilfreich sein, sagt Anna Savage, leitende Autorin der Studie und außerordentliche Professorin am Department of Biology der UCF.
„Dies ist zwar nur ein Ausgangspunkt für die Bewirtschaftung und den Schutz von Arten, aber es zeigt uns, worauf und wann wir uns konzentrieren müssen, damit wir in Zukunft beispielsweise vermeiden können, vorzeitige Frösche gefährdeter und bewirtschafteter Arten in Zeiten der Krise in die Wildnis freizulassen Jahr, in dem sie häufiger an Krankheiten leiden“, sagt Savage. „Gopher-Frösche sind die am stärksten bedrohten und anfälligsten Arten, die wir bisher kennen, daher könnten diese Arten am meisten davon profitieren.“
Für die Studie beprobten die Forscher von August 2017 bis 2019 mehr als 1.200 Frösche aus 20 Feuchtgebieten auf der Halbinsel Zentralflorida. Zu den während der Probenahme gesammelten Daten gehörten der durchschnittliche pH-Wert, das Vorhandensein von stehendem Wasser, die Anzahl der Froscharten sowie die Verbreitung von Fischen und Krebsen. Die Durchschnittstemperatur und der Niederschlag für die Standorte wurden aus einer Weltklimadatenbank ermittelt.
Ihre Probenahmemethoden waren zerstörungsfrei, da nur eine kleine Gewebeprobe aus der Zehe oder dem Schwanz entnommen wurde.
Im Labor extrahierten die Forscher DNA aus ihren Proben mithilfe eines an der UCF entwickelten quantitativen Polymerase-Kettenreaktions- oder qPCR-Protokolls. Die innovative Methode ermöglicht es Forschern, das Vorhandensein und die Intensität von Krankheitserregern ohne Euthanasie zu quantifizieren.
Wie Menschen Frösche schützen können
Savage hat mehrere Vorschläge, was Menschen tun können, um zum Schutz der Frösche beizutragen.
„Eine Sache, die jeder tun kann, ist, darauf zu achten, keine Tiere und Krankheitserreger zu verbreiten“, sagt sie.
„Wenn Sie gerne Boot fahren, angeln oder wandern, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass alle großen Froschkrankheiten tagelang auf Ihren Netzen, Schuhen und Stiefeln überleben können und Sie möglicherweise Sporen von einem Ort zum nächsten verbreiten, wenn Sie nicht dekontaminieren Ihre Ausrüstung zwischen den Einsatzorten. Alles, was Sie brauchen, ist, die Dinge in einer schwachen Haushaltsbleichlösung abzuspülen oder die Gegenstände mindestens ein paar Tage in der Sonne trocknen zu lassen, bevor Sie an einen neuen Ort reisen.
„Sie können auch Ihren Vertretern vor Ort schreiben und ihnen mitteilen, dass die Erhaltung natürlicher Gebiete und die Verhinderung einer stärkeren Entwicklung staatlicher Gebiete die Hauptursache für den Rückgang der Arten sind“, sagt sie. „Krankheiten sind ein großes Problem, aber der Verlust des Lebensraums und der Konnektivität zwischen Froschpopulationen ist ein noch größeres Problem, das in Kombination mit Krankheiten dazu führen kann, dass wir Populationen vollständig verlieren.“
Mehr Informationen:
Matthew S. Atkinson et al., Weitverbreitete Amphibien-Perkinsea-Infektionen im Zusammenhang mit Ranidae-Wirten, kühlere Monate und Ranavirus-Koinfektion, Zeitschrift für Tierökologie (2023). DOI: 10.1111/1365-2656.13977