Forschungsprojekt: Titicaca-Riesenfrosch

Der Titicaca-Riesenfrosch (Telmatobius culeus) lebt endemisch im Titicaca-See und dessen Zuflüssen und verbringt dort seinen gesamten Lebenszyklus im Wasser. Der See liegt auf einem Hochplateau knapp 4000m über dem Meeresspiegel im Grenzgebiet zwischen Peru und Bolivien und der sauerstoffarme Lebensraum stellt besondere Herausforderungen an seine Bewohner. Als gefährdete Art ist der Riesenfrosch in besonderem Maße auf gezielte Schutz- und Forschungsmaßnahmen angewiesen.

Atmung – Anpassung an einen extremen Lebensraum

Telmatobius culeus besitzt reduzierte Lungen undatmet nahezu ausschließlich über seine auffällig stark gefaltete Haut. In einer Studie in Zusammenarbeit mit der Brown University wurde gezeigt, dass die Frösche unter sauerstoffarmen Bedingungen Unterwasser ein charakteristisches „Liegestütz“-Verhalten zeigen. Um diese Bedingungen zu simulieren, wurde Stickstoff in ein Versuchsbecken eingeleitet, wodurch der gelöste Sauerstoff reduziert wurde. Zunächst verringerten die Tiere ihre Aktivität, bis sie schließlich rhythmische Auf- und Abbewegungen des Körpers durchführten. Dieses Verhalten verbessert vermutlich den Gasaustausch, indem die sauerstoffarme Grenzschicht an der Hautoberfläche aufgebrochen wird. Dieses Verhalten stellt eine wichtige Anpassung der Atmung unter sauerstoffarmen Bedingungen dar.

Paper: https://doi.org/10.1016/j.beproc.2024.105047
De Padova, J., N. K. Anderson, R. Halbauer, D. Preininger and M. J. Fuxjager (2024). "Acute hypoxia exposure rapidly triggers behavioral changes linked to cutaneous gas exchange in Lake Titicaca frogs." Behavioural Processes 219: 105047.

Individualerkennung – durch Rückenmuster

Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass Titicaca-Riesenfrösche anhand ihrer individuellen Rückenflecken zuverlässig unterschieden werden können. Mithilfe digitaler Fotografien und der Mustererkennungssoftware HotSpotter wurden 25 Individuen über einen Zeitraum von bis zu sechs Jahren eindeutig identifiziert. Die Rückenzeichnungen sind bereits bei Jungtieren sichtbar und bleiben über die Zeit stabil, wodurch sie sich als geeignetes, nicht-invasives Merkmal zur Individualerkennung erweisen.

S. Stückler, R. Halbauer, A. Weissenbacher and D. Preininger. "Individual identification of unmarked Lake Titicaca frogs, Telmatobius culeus by back-pattern recognition." Zoo Biology (submitted)