Weibliche toxinproduzierende Molche sind überraschenderweise giftiger als männliche

Tetrodotoxin, das Neurotoxin, das einen Blauring-Oktopus tödlich macht, schützt auch Taricha-Molche – aber wir verstehen nicht, wie sie es produzieren oder welchen Zwecken es für sie dient.

Ein erster Schritt zur Beantwortung dieser Fragen besteht darin, zu verstehen, ob bei Männern und Frauen unterschiedliche Ebenen auftreten. Bei sich sexuell fortpflanzenden Tieren können dimorphe Merkmale wie Farbe oder Eckzahngröße entscheidend für das Überleben und die Fortpflanzungsfähigkeit sein. Die Untersuchung, ob die Toxinproduktion ein sexuell dimorphes Merkmal bei Molchen ist, bringt uns dem Verständnis näher.

„Lange Zeit ging man davon aus, dass sich die Toxinkonzentrationen von Molchen im Laufe ihres Lebens nicht ändern und dass Männchen und Weibchen tendenziell die gleichen Toxinkonzentrationen aufweisen. Jetzt haben wir gezeigt, dass weibliche Molche tatsächlich mehr Toxine enthalten als männliche Molche“, sagte Dr. Gary Bucciarelli von der University of California Davis, korrespondierender Autor des Artikel In Grenzen in der Amphibien- und Reptilienwissenschaft.

„Wir beobachteten deutlich höhere und drastischer schwankende Toxinkonzentrationen bei Weibchen, was zahlreiche Ursachen haben kann, wie zum Beispiel die Partnerwahl.“

Eine toxische Eigenschaft

Die Wissenschaftler wussten bereits, dass Taricha-Molche in anderen Merkmalen wie Schwanzhöhe, -größe und -masse sexuell dimorph sind. Das Tetrodotoxin sickert aus der Haut der Molche, daher entnahmen sie kleine Proben von mehr als 850 Molchen an 38 verschiedenen Standorten in Kalifornien.

Sie erfassten Geschlecht, Größe, Masse und Schwanzhöhe aller Molche und ob weibliche Molche schwanger waren. Sie markierten auch gefangene und freigelassene Molche, damit sie wussten, welche Molche zuvor beprobt worden waren.

Sie analysierten die Haut, um den vorhandenen Toxinspiegel zu quantifizieren, und verglichen diesen zwischen Männern und Frauen. Sie analysierten auch die Beziehung zwischen den Variablen, von denen bereits bekannt ist, dass sie sexuell dimorph sind, und den Toxinwerten und wie sich die Toxinwerte an Standorten veränderten, an denen während der Brutzeit mehr als einmal Proben entnommen werden konnten.

Das Weibchen ist tödlicher als das Männchen

Sie fanden heraus, dass Frauen mehr Giftstoffe trugen als Männer. Die Unterschiede in den von Frauen erzeugten Mengen waren im Vergleich zu denen zwischen Frauen und Männern nicht signifikant. Bei Männern und Frauen schwankten die Toxinwerte zur gleichen Zeit und in die gleiche Richtung, die Veränderung der Toxinwerte bei Frauen war jedoch größer.

„Für potenzielle Raubtiere stellen diese höheren Konzentrationen eine ernsthafte Bedrohung dar“, sagte Bucciarelli und bestätigte, dass weibliche Molche dadurch gefährlicher seien als männliche. „Taricha-Molche sollten nur von sachkundigem Personal gehandhabt werden, da sie bis zu 54 Milligramm Tetrodotoxin pro Person enthalten können. Dosen von bis zu 42 Mikrogramm pro Kilo Körpergewicht können zu Krankenhausaufenthalten oder zum Tod führen.“

Tetrodotoxin schien auch mit anderen sexuell dimorphen Merkmalen zu interagieren, was darauf hindeutet, dass hohe Toxinkonzentrationen mit Kosten verbunden sein könnten: Schwerere Molche produzierten höhere Konzentrationen des Toxins als leichtere Molche. Die mittlere Toxinkonzentration war bei Frauen unabhängig von Größe oder Gewicht immer höher.

Die höheren Toxinwerte der Weibchen und die Ähnlichkeit der Werte bei verschiedenen Weibchen deuten darauf hin, dass die Mechanismen der Toxinproduktion zwischen den Geschlechtern unterschiedlich sein könnten. Es ist möglich, dass Frauen die zur Produktion des Toxins benötigten Ressourcen anders investieren oder dass die Haut von Frauen mehr Toxin aufnehmen kann. Höhere Toxinwerte könnten Weibchen schützen, die bei der Fortpflanzung gefährdet sind, oder sie könnten es den Weibchen ermöglichen, toxinproduzierende Bakterien auf Eier zu übertragen und so möglicherweise ihre Nachkommen zu schützen.

Wähle dein Gift

Obwohl das Toxin bisher nur als Abwehrmittel gegen Schlangen galt, deuten die Geschlechtsunterschiede und die schwankenden Konzentrationen des Toxins darauf hin, dass ihm möglicherweise eine komplexere Rolle zukommt. Beispielsweise kann das Toxin als Hinweis dienen, der Molchen bei der Entscheidung hilft, wo sie Partner suchen und welche Partner sie wählen.

„Die Brutmuster der Taricha-Molche hängen stark von den Niederschlagsmustern ab“, sagte Bucciarelli. „Angesichts der Dürrebedingungen in Kalifornien hatten wir bei der Probenahme vor Ort nicht immer ein ausgewogenes Design. Wir sind jedoch der Meinung, dass das Muster immer noch sehr stark ist.“

„Unser nächster Plan besteht darin, zu untersuchen, wie sich Dürre und Feuer auf Molche und ihre Toxinkonzentrationen auswirken und wie jedes Geschlecht auf diese Naturkatastrophen reagiert.“