Videos zeigen, dass das Klopfen auf die Zehen von Fröschen eine Strategie sein könnte, um Beute anzulocken

Es ist bekannt, dass einige Froscharten auf der Suche nach Beute mit den Hinterzehen klopfen; Dies ist in vielen online veröffentlichten Videos zu sehen. Bisher haben sich jedoch nur wenige Studien mit der Klopfgewohnheit selbst befasst, und über den Grund dafür ist nicht viel bekannt.

Nun hat ein Forscherpaar der University of Illinois Urbana-Champaign das Verhalten färbender Giftfrösche (Dendrobates tinctorius) analytisch untersucht. Ihre Erkenntnisse sind Gesendet auf der bioRxiv Preprint-Server.

D. tinctorius ist eine Art winziger Pfeilgiftfrösche (weniger als 5 cm groß, etwa 3 g schwer), die typischerweise in Regenwaldgebieten im Norden Südamerikas vorkommen. Diese Frösche schützen sich vor Bedrohungen durch Raubtiere, indem sie aus Drüsen in ihrer Haut ein lähmendes und möglicherweise tödliches Gift absondern. In freier Wildbahn fressen sie Insekten und Arthropoden, die keine Insekten sind, beispielsweise Spinnen.

Aufgrund der Geschwindigkeit und geringen Größe der Beute dieser Frösche ist es für einen erfolgreichen Fang wichtig, dass sie ihre Bewegung erkennen können.

Frühere Studien haben über die hochentwickelte Vibrationsempfindlichkeit von Fröschen und Kröten berichtet, allerdings hauptsächlich im Zusammenhang mit der Erörterung ihrer Fähigkeit, ihren eigenen Raubtieren auszuweichen. Die Forscher dieser neuen Arbeit stellen fest, dass kannibalische Aga-Kröten „ihre Zehen nahe der Frequenz vibrieren lassen, die am effektivsten ist, um Artgenossen-Beute anzulocken“, so die Ergebnisse von a Studie 2008. Darüber hinaus ist auch bekannt, dass die Arthropodenbeute von Fröschen sehr empfindlich auf Vibrationen reagiert und darauf reagiert.

Dies veranlasste die Forscher zu der Hypothese, dass Vibrationen der klopfenden Zehen von D. tinctorius die Bewegung potenzieller Beute anregen und es den Fröschen erleichtern würden, sie zu finden. und dass die Frösche die Klopfgeschwindigkeit im Allgemeinen je nach Situation nach Bedarf modulieren.

Das Team wollte herausfinden, ob die Frösche in Situationen, in denen ihnen kein Vibrationskontakt mit ihrer Beute möglich war, langsamer klopften; ob sie schneller auf Oberflächen klopften, die Vibrationen erleichterten; und ob das Klopfen ihnen dabei half, ihre Beute erfolgreicher zu ergreifen.

Testen des Gewindeschneidens unter verschiedenen Bedingungen

Die Forscher führten ihre Tests mit D. tinctorius-Individuen durch, die als Brutpaare in Terrarien ihrer universitären Forschungseinrichtung gehalten wurden. Dreimal wöchentlich ernährten sich die Frösche von mit Vitaminen bestäubten Fruchtfliegen (Drosophila hydei oder Drosophila melanogaster). Mit diesen Fröschen führten die Forscher drei Versuche durch.

Zuerst machten sie Hochgeschwindigkeitsvideos von einzelnen Fröschen während einer Fütterungsperiode, in der sie einen halben Teelöffel Fruchtfliegen in das Terrarium warfen, und machten dann Hochgeschwindigkeitsvideos von denselben Individuen während einer Nichtfütterungsperiode, wobei sie die Nähe des Partners feststellten während jeder Aufnahme.

Im zweiten Versuch untersuchten sie, ob die Frösche ihr Klopfverhalten anpassten, wenn sich die Beute auf einer separaten, unzugänglichen Oberfläche bewegte. Dazu platzierten die Forscher die Fruchtfliegen in durchsichtigen Petrischalen in den Terrarien der Frösche, zeichneten Hochgeschwindigkeitsvideos auf, wenn die Frösche versuchten, die Beute anzugreifen, und wiederholten den Test am nächsten Tag mit denselben einzelnen Fröschen und frei beweglicher Beute .

Schließlich testete das Team die Klopfgeschwindigkeiten der Frösche auf vier verschiedenen Oberflächen, die sich in ihrer Beschaffenheit und Biegsamkeit unterschieden:

Sie platzierten die Frösche einzeln in Testterrarien, um sie an die jeweilige Oberfläche zu gewöhnen, fütterten sie dann und sammelten wie im ersten Versuch Daten während der Fütterungs- und Nichtfütterungsperioden. Diesmal notierten sie auch, wie viele Schläge die Frösche machten und wie erfolgreich sie waren .

Fütterung, Zugänglichkeit der Beute und Oberflächen spielen bei der Fangrate eine Rolle

Die Fütterung machte einen Unterschied, wie der erste Versuch bestätigte. Das Team stellte fest, dass die Frösche ihr Klopfen verstärkten, wenn Beute vorhanden war, aber kein Partner anwesend war (durchschnittlich 389 Klopfvorgänge/Minute), und noch stärker, wenn sie fraßen, während ein Partnerfrosch anwesend war (durchschnittlich 684 Klopfvorgänge/Minute). Wenn kein Partnerfrosch in der Nähe und keine Beute vorhanden war, sank das Klopfen erheblich (durchschnittlich 50 Klicks/Minute) und sogar noch stärker, wenn ein Partner in der Nähe war, aber keine Beute vorhanden war (durchschnittlich 43 Klicks/Minute).

Die Forscher stellen fest: „Wir heben hervor, dass dieses Verhalten bei maximal fast 500 Klopfvorgängen pro Zehe und Minute bei jeder Muskelbewegung eines Wirbeltiers unglaublich schnell ist.“ Kurz gesagt, diese Ergebnisse zeigen einen Zusammenhang zwischen Klopfen und Füttern und bieten interessante Möglichkeiten für weitere Schritte Studie.“

Der zweite Versuch zeigte, dass die Zugänglichkeit der Beute von Bedeutung ist. Wenn die Frösche die Fliegen in den Petrischalen sehen, aber nicht erreichen konnten, klopften sie durchschnittlich 50 Mal pro Minute, während sie weiterhin versuchten, die Fliegen zu fangen. Wenn sich die Fliegen frei bewegten, klopften die Frösche deutlich schneller (durchschnittlich 166 Schläge pro Minute).

Basierend auf diesen Ergebnissen stellt das Team fest: „Wenn Frösche Fliegen sehen, aber nicht fangen konnten, klopften Frösche deutlich weniger, jagten aber trotzdem. Wir vermuten, dass diese Änderung der Tippfrequenz mit Änderungen der Vibrationsreize und/oder Rückmeldungen beim Beutefang zusammenhängt.“ Erfolg. Diese Beobachtung legt nahe, dass Frösche ihr Klopfverhalten basierend auf den Reaktionen der Beute ändern könnten.“

Der abschließende Versuch ergab, dass die Klopfgeschwindigkeit je nach Oberflächentyp variierte, wobei die Geschwindigkeit auf biegsamen Oberflächen höher war:

Interessanterweise klopften die Frösche in den Testterrarien meist mit geringeren Durchschnittsraten als in ihren Heimatterrarien. Die Forscher stellten jedoch fest, dass unterschiedliche Oberflächentypen im letzten Versuch keinen Einfluss auf die Gesamtzahl der Beuteangriffe oder die Erfolgsquote der Frösche hatten. Je schneller die Frösche klopften, desto höher waren ihre Trefferquoten, ihr Gesamterfolg beim Beutefang konnte jedoch nicht mit ihren Klopfquoten in Verbindung gebracht werden.

Zu den Ergebnissen des dritten Versuchs schreiben die Forscher: „… wir haben herausgefunden, dass Frösche weniger auf den Boden als auf Blätter klopften, obwohl beide Oberflächen den Fröschen vertraut sind. Zusammengenommen zeigen diese Beobachtungen, dass Frösche ihr Klopfverhalten je nach Substratart und -typ modulieren.“ unabhängig von Beutefangversuchen.“

Insgesamt schlägt das Team vor, dass weitere Forschungen zur Biomechanik des Klopfens und zur Empfindlichkeit von Fröschen und ihrer Beute gegenüber Vibrationen sowie die Messung der durch das Klopfen verursachten Oberflächenvibrationen mehr Licht auf dieses Verhalten bei Fröschen werfen werden.

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