Fitnessfaktoren bei Arten mit komplexen Lebenszyklen

"Komplexer Lebenszyklus" beschreibt das Vorliegen von mindestens zwei Phasen im Leben eines Organismus, in denen unterschiedliche ökologische Nischen besetzt werden. Amphibien sind die einzige Wirbeltiergruppe, in der praktisch alle Mitglieder einen komplexen Lebenszyklus mit zwei völlig unterschiedlichen, freilebenden Lebensstadien aufweisen. Im vorliegenden Projekt wollen wir untersuchen, wie sich elterliche Verwandtschaft, elterliches Investment und räumliches Verhalten auf den Fortpflanzungserfolg und das Überleben in verschiedenen Phasen des Lebenszyklus, und somit auf die individuelle Fitness, bei der Pfeilgiftfroschart Allobates femoralis auswirken. Außerdem sollen die damit verbundenen Muster der Raumnutzung erforscht werden. Zu diesem Zweck wird eine experimentelle A. femoralis Population auf einer ~5 ha großen Flussinsel etabliert werden, die sich ~200m von einer seit 2008 intensiv studierten Population am Festland befindet. Begleitend dazu werden wir Paarungs- und Verhaltensversuche in einer Laborpopulation an der Universität Wien durchführen. Die Integration der Ergebnisse beider Ansätze soll dazu dienen, Fragen über den Einfluss der elterlichen Verwandtschaft auf den Befruchtungserfolg sowie das Überleben der Larven im Gelege und der metamorphisierten Jungtiere zu beantworten. Gleichzeitig wollen wir das Ausbreitungsverhalten der Jungtiere und die Bewegungsmuster der Adulttiere studieren um zu erfassen, welche räumlichen, optischen und akustischen Reize das Brutpflegeverhalten und die Raumnutzung beeinflussen. Die im gesamten Amazonasgebiet verbreitete Art Allobates femoralis eignet sich bestens für genetische, demographische und räumliche Studien auf individueller als auch auf Populationsebene. Während der langen Fortpflanzungszeit sind die Männchen stark territorial und zeigen dies durch ihren Werbungsruf an. Die Weibchen sind iteropar und ebenfalls standorttreu. Balz und Eiablage finden im Territorium des Männchens statt. In der Regel erledigen Männchen den Kaulquappentransport, jedoch übernimmt in Ausnahmefällen auch das Weibchen diese Aufgabe. Bisherige Analysen zeigten ein äußerst promiskes Paarungsverhalten beider Geschlechter, die zu gleichen Anteilen zur Nachkommengeneration beitragen. In einer jüngsten Studie wurden Hinweise auf das Vorliegen einer optimalen genetischen Verwandtschaft der Eltern gefunden. Die Besonderheit unseres Projekts liegt in der einzigartigen Möglichkeit, eine freilebende Froschpopulation im Zuge einer kontrollierten Aussetzung auf einer Insel in ihrem natürlichen Habitat zu studieren. Dieser Ansatz, welcher sich bereits im Studium von Säugetieren, Vögeln und Echsen bewährt hat, wurde noch nie mit Amphibien angewendet. Die möglichen Risiken bei der Durchführung dieses anspruchsvollen Vorhabens werden durch die Festlandpopulation, die auch als Kontroll-Population fungiert, sowie durch die Laborpopulation abgesichert.

FWF Einzelprojekte

Messerli Forschungsinstitut für Mensch-Tier-Beziehung