Flucht durch den Darm - wissenschaft.de
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Umwelt+Natur

Flucht durch den Darm

Frosch und Käfer
Der Wasserkäfer Regimbartia attenuate, der Frosch Pelophylax nigromaculatus und der Austritt des Käfers aus dem Froschafter. (Bild: Kobe University)

Normalerweise bedeutet das Gefressenwerden den Tod für ein Beutetier – nicht so bei einem in Japan heimischen Wasserkäfer. Denn wenn der Käfer Regimbartia attenuata von einem Frosch verschluckt wird, bleibt er am Leben. Weder Verdauungssäfte noch andere Prozesse im Körperinneren des Frosches scheinen ihm zu schaden. Und nicht nur das: Der Käfer krabbelt durch den Darmtrakt des Frosches hindurch bis zu dessen After und tritt dort rund sechs Stunden nach dem Gefressenwerden wieder aus, wie Wissenschaftler beobachtet haben. Scheinbar unbeeindruckt von seiner Passage durch den Frosch krabbelt der Wasserkäfer von dannen.

Von einigen Pflanzensamen und Parasiten ist bereits bekannt, dass sie die Darmpassage durch ein Tier überleben. In der Regel jedoch bedeutet es für ein Tier den sicheren Tod, wenn es von einem Fressfeind verschlungen wird. Zum einen fügen ihnen schon die Zähne und Kiefer des Räubers oft tödliche Verletzungen zu. Sollten sie dies überstehen – weil beispielsweise einige Vögel oder Frösche ihre Beute mangels Zähnen im Ganzen verschlingen – wartet der Verdauungstrakt mit lebensfeindlichen Bedingungen auf sie. „Das Verdauungssystem des Prädators tötet nahezu jede Beute nach dem Verschlucken“, erklärt Shinji Sugiura von der Universität Kobe. Denn ätzende Verdauungssäfte, zersetzende Enzyme und Sauerstoffmangel machen ein längeres Überleben fast unmöglich.

Unverhofftes Wiedersehen

Die einzige Chance, den tödlichen Folgen dieses Milieus zu entgehen, ist es, sich gegen die Umgebung abzuschirmen, wie es einige Pflanzensamen tun, oder aber den Darm so schnell wie möglich zu passieren – beispielsweise indem man seine Darmpassage aktiv beschleunigt. Einen solchen Fall hat nun Sugiura entdeckt und beobachtet. Für seine Studie testete er, ob und wie gut verschiedene Arten besonders widerstandsfähiger Insekten das Gefressenwerden durch einen Frosch überstehen. In einem der Versuche fütterte er den in japanischen Reisfeldern vorkommenden Frosch Pelophylax nigromaculatus mit Regimbartia attenuata, einem ebenfalls in den Reisfeldern lebenden, vier bis fünf Millimeter großen Wasserkäfer. Wie erwartet, verschlangen die Frösche die ihnen angebotenen Wasserkäfer problemlos mit einem Zuschnappen.

Doch nach der Fütterung beobachtete der Biologe Überraschendes: Innerhalb der ersten sechs Stunden danach tauchte der gefressene Wasserkäfer plötzlich wieder auf – aus dem After des Frosches. „Rund 90 Prozent der verschluckten Wasserkäfer traten auf diese Weise wieder aus und waren überraschenderweise noch immer lebendig“, berichtet Sugiura. Um herauszufinden, wie die Käfer diese Flucht aus dem Darm bewerkstelligten, verfütterte der Forscher als nächstes einige dieser Wasserkäfer, denen er mit Wachs die Beinchen verklebt hatte. Dadurch waren sie nicht mehr zum aktiven Krabbeln fähig. Es zeigte sich: „Alle so behandelten Käfer wurden im Verdauungstrakt der Frösche getötet und erst mehr als 24 Stunden nach ihrem Verschlingen ausgeschieden“, so Sugiura. „Demnach müssen die verschluckten Käfer ihre Beine genutzt haben, um durch den Verdauungstrakt in Richtung des Afters zu krabbeln und so ihre Flucht zu beschleunigen.“

Manipulierter Stuhlgang

Dies der erste dokumentierte Fall einer solchen aktiven Flucht eines Beutetiers aus dem Darm seines Fressfeinds, wie der Forscher erklärt. Der Wasserkäfer scheint aber nicht nur aktiv durch den Darm zu krabbeln, sondern zusätzlich auch den Stuhlgang seines „Wirts“ zu manipulieren. Denn normalerweise sorgt der Muskelring am After des Frosches dafür, dass sein Darmausgang fest geschlossen bleibt. Der Käfer könnte diese Barriere von selbst nicht überwinden. Um nach draußen zu gelangen, regt er daher – möglicherweise durch taktile Reize – den Frosch zur Kotabgabe an. Sobald sich dann der Afterring öffnet, kriecht der kleine Käfer ins Freie. Dieser Trick gelingt Regimbartia attenuata nicht nur bei dieser einen Froschart, sondern auch bei vier weiteren, wie Sugiura durch Fütterungstests herausfand.

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(Video: naturalist2008)

Quelle: Shinji Sugiura (Kobe University), Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2020.06.026

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