Metamorphose ist die Verwandlung von einem Organismus in einen anderen. In der Natur ist es üblich, dass Tiere ihre Form oder ihren Körperbau im Laufe ihres Lebens verändern. Ausgewachsene Salamander häuten sich zum Beispiel und werden viel besser im Schwimmen. In einigen Fällen ist diese Verwandlung so dramatisch, dass man ihr einen eigenen Namen gegeben hat: Metamorphose. Wenn zum Beispiel ein Froschweibchen seine Eier ablegt und aus ihnen Miniaturversionen von sich selbst (Kaulquappen) schlüpfen, hat es eine vollständige Metamorphose vollzogen und kann den Prozess von vorne beginnen. In diesem Artikel befassen wir uns mit den verschiedenen Formen der Metamorphose und wie sie sich auf Amphibien – namentlich Salamander und Frösche – auswirken.
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Amphibien-Metamorphose erklärt
Amphibien sind eine Gruppe von Tieren, die sowohl Eier legen als auch lebende Junge zur Welt bringen können. Außerdem sind sie Kaltblüter, das heißt, sie sind auf ihre Umgebung angewiesen, um sich warm zu halten. Das macht sie extrem anfällig für die Elemente, da sie ihre Körpertemperatur nur dann gut regulieren können, wenn sie sich aktiv bewegen. Amphibien sind überall auf der Welt zu finden und existieren seit über 300 Millionen Jahren. Seit den frühen 1900er Jahren wurden jedoch viele Amphibienpopulationen durch eine Reihe von Faktoren wie den Chytridpilz, den Klimawandel und die Abholzung der Wälder dezimiert. Heute gibt es schätzungsweise 17 Wirbeltierarten, die als Amphibien klassifiziert wurden. Diese Tiere haben Schriftsteller, Wissenschaftler und sogar Karikaturisten inspiriert, worauf wir weiter unten eingehen werden. Lassen Sie uns einen genaueren Blick darauf werfen, wie sich Amphibien im Laufe ihres Lebens verändern.
Ausgewachsene Tiere sind im Wesentlichen „Ich“-bezogen
Die Erwachsenen der meisten Amphibienarten sind im Allgemeinen braun oder grau gefärbt, mit einigen Ausnahmen. Einige Froscharten sind zum Beispiel hell gefärbt, während Salamander in einer breiten Palette von Farben vorkommen. Die braune oder graue Färbung der erwachsenen Tiere ist das Ergebnis einer Pigmentierung, die ihnen eine bessere Tarnung bietet und sie gleichzeitig vor UV-Strahlung und Hitze schützt. Diese Art der Pigmentierung wird als Melanismus bezeichnet. Einige Froschpopulationen haben sich so entwickelt, dass sie den Salamandern ähnlicher werden, was ihnen bessere Überlebenschancen in der Wildnis verschafft. Einige Froscharten haben zum Beispiel leuchtende Flecken entwickelt, um weibliche Partner anzulocken. Diese Arten sind als Bicolors bekannt.
Wie bereits erwähnt, durchlaufen die Erwachsenen der meisten Amphibienarten eine Art von Metamorphose. Der Prozess der Metamorphose stattet sie mit neuen Fähigkeiten aus, die sie zum Überleben in der Natur benötigen. Eine der wichtigsten Veränderungen, die bei Salamandern und einigen Fröschen im Alter eintritt, ist die Entwicklung von Stacheln auf dem Rücken. Stacheln sind ein Verteidigungsmechanismus, den viele Tiere einsetzen, um sich vor Raubtieren zu schützen. In einigen Fällen können die Stacheln sehr lang sein und helfen dem Tier, sich sowohl über als auch unter Wasser gegen Bedrohungen zu verteidigen. Bei anderen Arten sind die Stacheln nicht so auffällig, und bei einigen fehlen sie sogar ganz. Es ist allgemein anerkannt, dass die Stacheln ein wichtiger Teil des Verteidigungsmechanismus von Amphibien sind. Der Prozess, bei dem sie ihre Rückenhaut verlieren und Stacheln bekommen, wird als Metamorphose bezeichnet. Wie bei den meisten anderen Tieren durchlaufen auch die erwachsenen Tiere vieler Amphibienarten eine vollständige Metamorphose, die in der Regel während einer bestimmten Fortpflanzungsperiode stattfindet. Einige Individuen können sich mehrmals metamorphosieren, während andere Arten sich nur ein- oder zweimal im Laufe ihres Lebens metamorphosieren. Die genaue Anzahl der Metamorphosen eines Individuums hängt von der Art und auch von dem Individuum selbst ab. Einige Salamander behalten beispielsweise ihr ganzes Leben lang die gleiche Größe und Form, während andere mit jedem Metamorphosezyklus größer und schwerer werden.
Wenn erwachsene Amphibien eine Metamorphose durchlaufen, verlieren sie ihre Haut und einige ihrer Organe, einschließlich ihres Schwanzes, der durch andere Organe ersetzt wird. Bei einigen Froscharten zum Beispiel verwandelt sich die Haut auf dem Rücken in eine Art Panzer, der sie vor Schaden schützt. Vor dieser Panzerung können sich die Frösche viel besser vor Raubtieren verstecken. Bei anderen Arten ist die Haut auf dem Rücken in Stacheln verwandelt, die den Tieren helfen, sich zu verteidigen und warm zu halten. In einigen anderen Fällen wird die Haut auf dem Rücken zu Schuppen, die eine bessere Isolierung gegen extreme Temperaturen bieten.
Nachdem sich ihre Haut in diese verschiedenen Verteidigungsstrukturen verwandelt hat, können sich die erwachsenen Tiere der meisten Amphibienarten viel besser bewegen und sich vor Raubtieren schützen. Da sie nun Hitze und Kälte besser widerstehen können, haben sie auch eine bessere Chance, in der Natur zu überleben. Aus diesem Grund werden erwachsene Amphibien oft als „Ich“ beschrieben – sie spiegeln ihre eigene Persönlichkeit wider. Das ist auch für Raubtiere hilfreich, die sich keine Sorgen mehr machen müssen, dass das Tier durch Kälte oder Hunger geschwächt ist.
Bevor sie die Metamorphose durchlaufen, sind Frosch- und Salamander-Embryos in der Regel winzig klein und haben einen langen Magen, der zur Speicherung von Nahrung für die ersten Entwicklungsstadien dient. Selbst in diesem frühen Lebensstadium haben die Tiere unterschiedliche Persönlichkeiten, was als Amöbenbildung bekannt ist. Wenn sich die Embryonen entwickeln, werden die Größenunterschiede deutlicher und die Mägen verjüngen sich. Die Länge dieses Magens bestimmt, wie weit der Embryo zum Zeitpunkt des Schlüpfens in seiner Reife fortgeschritten ist. Ein Embryo mit einem sehr langen Magen ist zum Beispiel größer und reifer als ein Embryo mit einem kürzeren Magen. Aus diesem Grund werden erwachsene Frosch- und Salamanderarten oft nach ihrer Reife und Größe kategorisiert, worauf wir weiter unten eingehen werden.
Kaulquappen sind Miniatur-Erwachsene
Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Metamorphose den Erwachsenen vieler Frosch- und Salamanderarten, den Prozess von vorne zu beginnen. Das Gleiche gilt für ihre Kaulquappen, die die Larven oder jungen Erwachsenen dieser Tiere sind. In den meisten Fällen wird der Prozess der Umwandlung von Kaulquappen in erwachsene Tiere durch Umweltfaktoren wie die Temperatur oder den pH-Wert ausgelöst. Wenn dies geschieht, spricht man von Metamorphose, und die Kaulquappen werden als Metamorphe bezeichnet. Bei einigen Froscharten beispielsweise wird die Haut auf dem Rücken zu einem Panzer, der sie vor Schaden schützt. Bei anderen Arten werden die Stacheln mit jedem Metamorphosezyklus länger und schärfer. In einigen Fällen werden die Körper der Kaulquappen während dieses Prozesses verlängert und sie beginnen, sich aktiv fortzubewegen, um sich zu paaren und Nahrung zu suchen. Bei anderen Arten werden die Körper der Kaulquappen schmaler und flattern im Wind, wie die Flügel eines Schmetterlings.
Viele Menschen sind überrascht zu erfahren, dass bestimmte Amphibienarten, nämlich Salamander, die Fähigkeit haben, während des Metamorphoseprozesses ihr Geschlecht zu wechseln. Der Begriff Hermaphroditismus bezieht sich auf die Fähigkeit eines Tieres, sein Geschlecht zu wechseln. Im speziellen Fall der Salamander haben sowohl die Männchen als auch die Weibchen die Fähigkeit, im Laufe ihres Lebens das Geschlecht zu wechseln. Bei einigen Arten ist dieser Wechsel sehr einzigartig und auf genetische Faktoren zurückzuführen, die das Wachstum und das Verhalten sowohl der Männchen als auch der Weibchen beeinflussen. Es ist allgemein anerkannt, dass die Unterschiede zwischen den Geschlechtern auf die Rolle zurückzuführen sind, die das Geschlecht bei der Fortpflanzung spielt. Im Allgemeinen ist es die Aufgabe des Männchens, eine Partnerin für die Fortpflanzung zu suchen und zu finden. Sobald das Männchen eine Partnerin gefunden hat, wird es sie gegen alle Eindringlinge verteidigen. Die Aufgabe des Weibchens ist es, Nachkommen mit einer spezifischen Genetik zu erzeugen, die das Überleben sichert.
Die Bedeutung der Artenvielfalt
Biodiversität ist das Vorhandensein einer großen Vielfalt von Lebensformen in einem Gebiet und ein wichtiger Faktor für die Erhaltung einer gesunden Umwelt. In der Natur trägt die biologische Vielfalt dazu bei, ein komplexes Ökosystem zu erhalten, in dem jedes Element eine bestimmte Rolle spielt. Ohne diese Vielfalt besteht die Gefahr, dass das empfindliche ökologische Gleichgewicht, das zwischen allen Lebewesen besteht, gestört wird. Der Prozess der Erhaltung der biologischen Vielfalt wird als Erhaltung der biologischen Vielfalt bezeichnet und ist ein wichtiger Faktor, um unseren Planeten gesund und bewohnbar zu halten. Die Artenvielfalt kann auch erhalten und verbessert werden, indem man Tiere in Gefangenschaft hält und sie so züchtet, dass sie ihren wilden Gegenstücken ähnlicher werden. Dieser Prozess ist als zoologische Zucht bekannt. Die Zucht in Gefangenschaft ermöglicht zum Beispiel die Schaffung von Hybridtieren, d.h. Kombinationen aus zwei oder mehr verschiedenen Arten, die durch In-vitro-Fertilisation (IVF) erzeugt werden. Diese Technologie hat es möglich gemacht, Tiere zu züchten, die sich früher aufgrund ihrer unterschiedlichen Evolutionsgeschichte nicht kreuzen konnten. Die Zucht in Gefangenschaft ermöglicht die Verringerung der genetischen Vielfalt und trägt dazu bei, Arten zu erhalten, die bereits vom Aussterben bedroht sind, u.a. aufgrund von Lebensraumverlust und Jagdkonflikten.