Chemikalien zur innerartlichen Kommunikation Säbelzahnfrösche: Nicht nur Musiker, sondern auch Meister der Chemie?

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Dass Frösche laut quaken, ist bekannt. Doch bestimmte Arten nutzen offenbar auch chemische Signale zur Kommunikation. So haben Forscher auffällige Drüsenkanäle bei einer Familie der Säbelzahnfrösche gefunden, die wahrscheinlich Lockstoffe für die Partnersuche transportieren.

Wenn die milden Frühlingsnächte kommen, beginnt in Teichen und Sümpfen wieder ihr Konzert: Frösche und Kröten kommunizieren akustisch und suchen so etwa nach geeigneten Fortpflanzungspartnern. Es gibt jedoch immer mehr Hinweise darauf, dass zumindest einige Froscharten auch andere Formen der Kommunikation nutzen, zum Beispiel visuelle oder chemische Signale.

Forschende des Museums für Naturkunde Berlin beschrieben vor einigen Jahren die Säbelzahnfrösche, eine westafrikanische Froschfamilie (Odontobatrachidae), die sich durch große Reißzähne im Unterkiefer auszeichnet. Dabei entdeckten sie auch eine bisher unbekannte drüsenartige Struktur entlang des Unterkiefers dieser Frösche. „Dieses Gewebe reichte auffallend nahe an die Reißzähne heran“, beschreibt Mark-Oliver Rödel, Leiter des Berliner Teams. „Daher dachten wir zunächst, dass der drüsenartige Strang und die Zähne einen Giftapparat ähnlich dem von Schlangen bilden könnten.“

Die Sprache der Bakterien

Eine Mikrobe steuert ihre Umgebung per chemischem Signal

Anatomie und Chemie der drüsenartigen Stränge untersucht

Die Drüsenstränge stellten sich bei näherer Untersuchung jedoch nicht als Giftapparat heraus, hielten aber eine andere Überraschung bereit: Wie die Forscher aus Berlin sowie von der Universität Würzburg in einer aktuellen Studie berichten, ist der Strang nicht mit den Zähnen verbunden, sondern befindet sich unter besonders dünnen Hautpartien. Die entsprechenden Stränge sind bei Männchen und Weibchen vorhanden, aber unterschiedlich stark ausgeprägt – besonders gut bei fortpflanzungsaktiven Individuen. Chemische Analysen ergaben außerdem, dass das drüsige Gewebe Stoffe produziert, die nicht als Gift geeignet sind.

Stattdessen identifizierten die Wissenschaftler flüchtige Fettsäurederivate. „Solche Stoffe finden sich typischerweise bei Insekten, wo sie als Lockstoffe für Artgenossen dienen. Deshalb waren wir überrascht, sie bei einem Frosch zu finden“, sagt Thomas Schmitt, Leiter der Würzburger Gruppe. Durch den Vergleich der chemischen Profile aller fünf Säbelzahnfroscharten identifizierten die Forschenden geschlechts- und artspezifische chemische Profile. „Beide Geschlechter jeder Art haben ihr eigenes charakteristisches chemisches Profil. Wir konnten sogar feststellen, ob ein Individuum fortpflanzungsaktiv ist oder nicht“, erklärt Marvin Schäfer, Erstautor der Studie. „Wir würden ein solches Signal nicht finden, wenn es nicht eine wichtige Rolle für das Fortpflanzungsverhalten dieser Frösche spielen würde.“

Chemische Signale im Froschreich bislang unterschätzt

Normalerweise verlassen sich Frösche beim Balzen und bei der Paarung auf akustische Signale. Die nun veröffentlichte Studie unterstreicht, wie wichtig auch chemische Signale sein könnten. „Die Haut von Fröschen produziert eine Fülle verschiedener chemischer Substanzen“, sagt Erstautor Schäfer „Dass auch chemische Signalstoffe dabei sind, sollte daher nicht so sehr überraschen. Aber die Tatsache, dass diese Fähigkeit buchstäblich auch unter die Haut geht, war völlig unerwartet.“

Den Forschern zufolge eröffne Studie eröffnet eine neue Dimension zum gegenwärtigen Verständnis der Froschkommunikation und zeige so neue Perspektiven für das Verständnis des komplexen Sozial- und Fortpflanzungsverhalten vieler Frösche auf.

Originalpublikation: Schäfer, M., D. Sydow, M. Schauer, T. Schmitt & M.-O. Rödel: Species and sex-specific chemical composition from an internal gland-like tissue of an African frog family, Proceedings of the Royal Society B, Volume 291, Issue 2014, 10. January 2024; DOI: 10.1098/rspb.2023.1693

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