Wie und wann Jemenchamäleons vibrieren

Wie und wann Jemenchamäleons vibrieren

by Alex Laube Wissenschaft

Manche Chamäleonarten können vibrieren wie Smartphones – das wissen die meisten Chamäleonhalter. Das bekannteste Beispiel für diese Fähigkeit ist das Jemenchamäleon (Chamaeleo calyptratus).  Gleich zwei neue Artikel von Wissenschaftlern aus den USA beschäftigen sich nun damit, wozu diese Vibrationen gut sind, wie sie entstehen und wie das Jemenchamäleon sie überhaupt einsetzt.

Neun adulte Jemenchamäleons (drei weiblich, sechs männlich) und sechs juvenile Jemenchamäleons (drei weiblich, drei männlich) nahmen insgesamt an den ersten Versuchen teil. Im ersten Experiment wurden elf davon einzeln nacheinander auf einem 77 cm langen und 5 mm dickem Holzstab platziert. Sobald sich das Chamäleon mittig daraufgesetzt hatte, wurde der Holzstab Vibrationen von 25, 50, 150, 300 und 600 Hz ausgesetzt. Nach jedem Stimulus wurde verglichen, ob das Chamäleon sich schneller, langsamer oder genauso wie vorher bewegte. Bei den Jungtieren wurde, um sie überhaupt zu Bewegung zu motivieren, nahe dem Ende des Holzstabes eine Pflanze angebracht. Zusätzlich sorgte ein kleiner Lüfter für die Imitation von leichtem Wind. Für das zweite Experiment wurden nacheinander alle 15 Jemenchamäleons in eine oben offene Holzbox auf einen 122 cm langen Holzstab gesetzt. Mit einer 27 G Kanüle wurde den Tieren in den Oberarm gepiekt. Ein auf den Helm, bei Jungtieren auf den Ast geklebter Beschleunigungssensor maß darauf erfolgte Reaktionen (Vibrationen) der Chamäleons.

Die Ergebnisse sind spannend: Adulte Jemenchamäleons reagierten auf 50 und 150 Hz zuverlässig mit „einfrieren“, also völliger Bewegungslosigkeit. Jungtiere dagegen reagierten mit diesem Verhalten auf andere Frequenzen, nämlich 50 und 300 Hz. Alle adulten Jemenchamäleons zeigten selbst Biotremore (Vibrationen). Bei den Jungtieren konnten die Wissenschaftler zwar bei allen Vibrationen spüren, aber nicht alle konnten mit dem Sensor nachgewiesen werden. Die Vibrationen wurden in zwei Klassen eingeteilt: „Hupen“ (hoots) mit durchschnittlich 7,5 dB und „Mini-Hupen“ (mini-hoots) mit -32,5 dB. Je länger die größeren Vibrationen andauerten, desto niedriger war die Frequenz.

Eine zweite Versuchsreihe verwendete sechs adulte Jemenchamäleons (vier männlich, zwei weiblich), vier juvenile Jemenchamäleons sowie ein adultes Chamaeleo gracilis. Je zwei Chamäleons wurden in eine durch eine Plexiglasscheibe in zwei Abteile getrennte Holzbox gesetzt. Mittels Videoaufnahme und Beschleunigungssensor wurden die Reaktionen aufeinander gemessen. Getestet wurden gleichgeschlechtliche Jemenchamäleons, Paare von Jemenchamäleons, ein Jemenchamäleon mit Chamaeleo gracilis und adulte gegenüber juvenilen Jemenchamäleons. Die adulten Jemenchamäleons zeigten in rund 85% der Versuche Vibrationen im Zusammenhang mit anderen adulten Jemenchamäleons. Die Stärke der Vibrationen war individuell sehr unterschiedlich. Klarer Auslöser der Biotremore schien der visuelle Kontakt zu einem anderen Chamäleon zu sein. Drohgebärden und aggressives Verhalten führten mit höherer Wahrscheinlichkeit zu Vibrationen. In der zweiten Versuchsreihe wurde neben dem Hupen eine dritte Variante von Biotremoren entdeckt, ein Grollen (rumbles).

Communication via biotremors in the Veiled Chameleon (Chamaeleo calyptratus): Part I – Biotremor production and response to substrate-borne vibrations
Kathryn L. Denny, Steve Huskey, Christopher V. Anderson, Michael E. Smith
Integrative and Comparative Biology, 2023
DOI: 10.1093/icb/icad085

Communication via biotremors in the Veiled Chameleon (Chamaeleo calyptratus): Part II – Social contexts
Kathryn L. Denny, Steve Huskey, Christopher V. Anderson, Michael E. Smith
Integrative and Comparative Biology, 2023
DOI: 10.1093/icb/icad084

Vergleichende Anatomie der Vorderarme verschiedener Chamäleons

Vergleichende Anatomie der Vorderarme verschiedener Chamäleons

by Alex Laube Tiermedizin Wissenschaft

Die Anatomie der Chamäleons scheint stark an ihre Lebensweise angepasst. Baumbewohner unterscheiden sich dabei in vielen Aspekten von Bodenbewohnern. Mehrere Untersuchungen an der Universität von South Dakota haben sich in diesem Jahr bereits mit verschiedenen anatomischen Aspekten bei Chamäleon beschäftigt. Eine neue Untersuchung widmet sich un den Händen und Armen.

Zur Untersuchung wurden aus bereits vorhandenen Mikrocomputertomographie-Scans von insgesamt 12 Chamäleons jeweils die Arme und Hände isoliert in 3D dargestellt. Diese wurden mittels einer Software auf rund 30 verschiedene Längen und Breiten vermessen. Scans der Arten Bradypodion damaranum, Bradypodion occidentale, Calumma hilleniusi, Calumma crypticum, Chamaeleo namaquensis, Chamaeleo zeylanicus, Furcifer balteatus, Furcifer campani, Rhampholeon spinosus, Rhampholeon temporalis, Trioceros goetzei goetzei und Trioceros werneri wurden ausgewertet. Bei der Auswahl der Arten wurde darauf geachtet, pro Gattung jeweils ein strikt Baum bewohnendes Chamäleon sowie ein mehr Boden bewohnendes Chamäleon auszuwählen.

Die Auswertung ergab, dass Baum bewohnende Chamäleons nur wenige Unterschiede in der Anatomie der Vordergliedmaße im Vergleich mit Boden bewohnenden Chamäleons aufweisen. Baum bewohnende Arten zeigten mehrheitlich getrennte Metacarpalknochen 1-3, während Boden bewohnende Arten miteinander verschmolzene Mittelhandknochen aufweisen. Interessanterweise unterscheidet sich die Untersuchung damit von früheren Studien anderer Autoren, die andere Ergebnisse brachten. Möglicherweise hängt die insgesamt relativ kleine Zahl untersuchter Tiere damit zusammen. Größer angelegte Studien könnten hier hilfreich sein.

Ecological and evolutionary drivers of chameleon forelimb variation
Ellie M. Schley
Honors Thesis 302 der Universität von South Dakota, 2023
DOI: gibt es nicht

Karyotypen bei Chamäleons

Karyotypen bei Chamäleons

by Alex Laube Wissenschaft

Wissenschaftler aus Großbritannien und Italien haben sich jetzt mit den Chromosomen verschiedener Chamäleonarten beschäftigt. Sie untersuchten den Karyotyp von insgesamt 83 verschiedenen Chamäleon-Arten. Darunter befanden sich 57 madagassische Chamäleonarten, von denen 32 Karyotypen zum ersten Mal überhaupt beschrieben wurden. Für Calumma brevicorne, Calumma fallax, Calumma parsonii und Furcifer verrucosus waren sogar jeweils mehrere Tiere zur Untersuchung vorhanden. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass vermutlich die Verschmelzung (Fusion) von Chromosomen die Gesamtzahl von Chromosomen im Laufe der Evolution bei Chamäleons verringert hat. Vermutlich fusionierten dabei vor allem Mikrochromosomen (besonders kleine Chromosomen).

Microchromosome fusions underpin convergent evolution of chameleon karyotypes
Marcello Mezzasalma, Jeffrey W Streicher, Fabio M Guarino, Marc E H Jones, Simon P Loader, Gaetano Odierna, Natalie Cooper
Evolution, Juni 2023
DOI: 10.1093/evolut/qpad097

Vergleich von Beckengürteln verschiedener Chamäleons

Vergleich von Beckengürteln verschiedener Chamäleons

by Alex Laube Wissenschaft

Die Anatomie der Chamäleons ist stark an ihre Lebensweise angepasst. Baumbewohner unterscheiden sich dabei in vielen Aspekten von Bodenbewohnern. Der Beckengürtel ist anatomisch bei Chamäleons bisher wenig untersucht – eine Veröffentlichung aus den USA beschäftigt sich nun eingehender damit.

Zur Untersuchung wurden aus bereits vorhandenen Mikrocomputertomographie-Scans von insgesamt 22 Chamäleons jeweils die Beckengürtel isoliert in 3D dargestellt. Diese wurden mittels einer Software auf 16 verschiedene Längen und Winkel vermessen. Archaius tigris, Bradypodion damaranum, Calumma gallus, Calumma parsonii parsonii, Chamaeleo zeylanicus, Furcifer balteatus, Kinyongia matschiei, Kinyongia tavetana, Nadzikambia mlanjense und Trioceros quadricornis gracilior wurden den Baumbewohnern zugeteilt. Brookesia brygooi, Chamaeleo namaquensis, Palleon nasus nasus, Rhampholeon temporalis und Rieppeleon brachyurus wurden den Boden bewohnenden Arten zugeschrieben. Die Arten Bradypodion occidentale, Brookesia ebenaui, Chamaeleo anchietae, Furcifer campani, Rhampholeon spinosus, Rieppeleon kerstenii kerstenii und Trioceros goetzei goetzei wurden als semiarboreal eingestuft. Es wurden vorwiegend Männchen untersucht.

Die Auswertung ergab wie erwartet, dass Baum bewohnende Chamäleons schmalere, kürzere Hüftgürtel aufwiesen als Boden bewohnende. Der schmalere Beckengürtel vereinfacht es, sich hinter Ästen verstecken und den Körper maximal abflachen zu können. Außerdem sorgt er dafür, dass der Körperschwerpunkt näher am Ast ist und erhöht so die Stabilität beim Klettern. Boden bewohnende Chamäleons dagegen wiesen größere und breitere Beckengürtel auf. Diese ermöglichen ihnen eine schnellere Schrittfolge und höhere Stabilität beim Laufen auf Bodenflächen.

How phylogeny and arboreality affect pelvic girdle anatomy of chameleons
Dakota J. John
Honors Thesis 299 der Universität von South Dakota, 2023
DOI: nicht vorhanden

Das arabische Chamäleon in Abyan (Jemen)

Das arabische Chamäleon in Abyan (Jemen)

by Alex Laube Verbreitung Wissenschaft

Übersichtsstudien zum Vorkommen von Reptilien im Jemen stammen mehrheitlich aus den 1990er Jahren. Jüngere Forschung stützt sich vor allem auf stadtnahe Gebiete, aber weniger auf abgelegenere Regionen. Zwei Biologen der Universitäten von Aden und Abyan haben kürzlich eine Übersicht zum Vorkommen von Reptilien in Abyan veröffentlicht.

Das Gouvernement Abyan liegt im Süden des Jemen auf der arabischen Halbinsel. Es grenzt im Süden an den Golf von Aden und im Westen, Norden und Osten an die Gouvernements Aden, Lahji, Al Bayda, und Shabwa. 44 Gebiete in Abyan wurden innerhalb eines ganzen Jahres untersucht. Reptilien wurden von Hand gefangen und teils lediglich dokumentiert, teils getötet und konserviert. Insgesamt wurden 202 Tiere untersucht.

Insgesamt wurden 24 verschiedene Reptilienarten gefunden. Chamaeleo arabicus konnte in den Bezirken Lawdar, Zinjibar, Khanfir und Jayshan nachgewiesen werden. Von den 23 Funden wurden dabei die meisten im Westen Khanfirs unweit der Stadt Zinjibar gemacht. Zwei Chamäleons wurden im Norden Lawdars gefunden und nur eines im Süden Jayshans. Die Autoren weisen darauf hin, dass die Chamäleons vor allem in Kulturlandschaft vorkommen.

Distribution of lizards in Abyan Governorate, Yemen
Salem M. Busais, Wafa A. Abo-Alib, Hasan M. Alrahowi
Electronic Journal of University of Aden for Basic and Applied Sciences 4 (1), 2023
DOI: 10.47372/ejua-ba.2023.1.220

Aggressiver Hautpilz bei Pantherchamäleons entdeckt

Aggressiver Hautpilz bei Pantherchamäleons entdeckt

by Alex Laube Tiermedizin Wissenschaft

Pilze der Gattungen Nannizziopsis und Paranannizziopsis sind schon länger bei verschiedenen Reptilien als Ursache für schwere Hauterkrankungen bekannt. Dazu zählen auch in der Terraristik gefürchtete Arten wie CANV (Chrysosporium Anamorph von Nannizziopsis vriesii) und Nannizziopsis dermatitidis, die offenbar immer krankmachend (obligat pathogen) sind. Nun wurde ein ähnlicher Hautpilz bei Pantherchamäleons in Florida, USA, nachgewiesen.

Neun adulte Pantherchamäleons (Furcifer pardalis) wurden aus einer wild lebenden Population in Florida entnommen. Sie wurden zunächst bei einem privaten Halter in Gruppen von zwei oder drei Chamäleons in Gazeterrarien mit Natur- und Kunstpflanzen untergebracht. Als Lampe wurden je eine ReptiSun 5.0 sowie eine herkömmliche Glühbirne zum Aufwärmen eingesetzt. Die Tiere wurden jeden zweiten Tag mit Heimchen und Zophobas gefüttert und zusätzlich mit Vitaminen und Kalzium supplementiert. Alle neun Pantherchamäleons sowie ein zehntes, später gefangenes, wurden schließlich dem United States Department of Agriculture (USDA) für eine Versuchsreihe übergeben. Die Haltung dort erfolgte einzeln in Stahlvolieren im Freien.

Ein männliches Pantherchamäleon zeigte rund ein Jahr nach Fang krustige, gelbe Hautveränderungen mit schwärzlichem Rand an Auge, Arm und Brust. Das Chamäleon wurde einzeln in ein Innenterrarium gesetzt. Biopsien der veränderten Hautbereiche wurden entnommen und histopathologisch im Labor untersucht. In den Gewebsschnitten fanden sich heterophile und histiozytäre Entzündungen der Haut, epidermale Nekrosen und Hyperkeratosen. Eine große Menge Pilzhyphen fielen auf. Weitere Untersuchungen identifizierten den Pilz als Paranannizziopsis australasiensis. Wenig später verstarb ein weibliches Pantherchamäleon mit ähnlichen Hautveränderungen im Bauchbereich. Auch bei diesem konnte im Labor Paranannizziopsis australasiensis identifiziert werden.

Daraufhin wurden die acht übrigen Pantherchamäleons ebenfalls untersucht. Tatsächlich wurden bei allen bis auf ein Chamäleon fehlende Krallen, Schwellungen an Händen und Füßen, kleine Hautwunden, Umfangsvermehrungen am Körper und/oder gelbe und schwarze Hautveränderungen gefunden. Ein Pilznachweis wurde nicht mehr durchgeführt, aber eine Infektion mit dem gleichen Pilz vermutet. Alle neun noch lebenden Pantherchamäleons wurden mit 25 mg/kg Terbinafin sowie 5 mg/kg Voriconazol, beides einmal täglich oral eingegeben, behandelt.

Nach sechs Wochen wurden die Pantherchamäleons erneut untersucht. Die Hautveränderungen waren nach wie vor vorhanden, bei zwei Tieren hatten sich die Hand- und Fußschwellungen verringert. Nach elf bis zwölf Wochen Behandlung waren bei sieben Chamäleons alle Symptome abgeklungen. Die Hautveränderungen hatten sich zu Narben entwickelt. Lediglich zwei Chamäleons zeigten noch Schwellungen im Fußbereich, jedoch geringer als zu Behandlungsbeginn. Nach 14 Wochen Therapie verstarb ein weiteres Pantherchamäleon. Die Obduktion ergab als Todesursache eine Nieren- und Organgicht. Da eine Beteiligung der eingesetzten Medikamente am Tod des Chamäleons nicht ausgeschlossen werden konnte, wurde die Therapie bei sechs der acht Pantherchamäleons in Woche 15 beendet. Die beiden Pantherchamäleons, die immer noch Schwellungen an den Füßen zeigten, wurden weitere zwei Wochen therapiert.

Es handelt sich bei diesem Fallbericht um den ersten Nachweis von Paranannizziopsis australasiensis bei Chamäleons. Dieser Hautpilz wurde bisher in der Terraristik ausschließlich bei grünen Leguanen sowie Östlichen Bartagamen und in der Natur bei Tuataras, Skinken, Geckos und Schlangen nachgewiesen. Offen bleibt, wo die Pantherchamäleons sich mit dem Hautpilz infiziert hatten. Drei der in der anfänglichen Privathaltung genutzten Gazeterrarien waren zuvor von Jemenchamäleons (Chamaeleo calyptratus) und Ritteranolis bewohnt worden. Der Privathalter hatte die Terrarien danach mit Chlorbleiche desinfiziert. Sein übriger Reptilienbestand zeigte keine Hautveränderungen. Die beim USDA später genutzten Volieren hatten über Jahre leer gestanden und waren davor lediglich von Kleinvögeln bewohnt worden. Möglich ist, dass der Hautpilz über eingetopfte Pflanzen aus Gärtnereien eingeschleppt worden war, die regelmäßig einheimische Reptilien auf dem Gelände beobachten. Allerdings wurde Paranannizziopsis australasiensis bis dato in Florida noch bei keiner anderen wild lebenden Reptilienart nachgewiesen.

Am wahrscheinlichsten scheint das Szenario, dass die Chamäleons bereits vor ihrem Fang in Florida mit dem Hautpilz infiziert waren, die Erkrankung jedoch erst später ausbrach. Bereits die Ursprungstiere der Population könnten sich vor gut einem Jahrzehnt im Zoohandel bei Bartagamen angesteckt haben. Für eine latente Infektion mit spätem Ausbruch spricht, dass die Hautveränderungen in diesem Fallbericht mehrheitlich im Winter gefunden wurden, nachdem die Temperaturen unter 10°C fielen. Außerdem wurde vor Ausbruch der Symptome sogenannte „thermal limit trials“ durchgeführt, bei denen die Tiere kurz Extremtemperaturen von bis 45°C und 6°C ausgesetzt wurden. Ein weiteres Chamäleon aus der gleichen Population wurde zu einem späteren Zeitpunkt gefangen und entwickelte auch Hautveränderungen, was ebenfalls eine infizierte Population in Florida nahelegt.

Eine mit Paranannizziopsis australasiensis infizierte, freilebende Chamäleonpopulation könnte ein enormes Risiko für einheimische Reptilien darstellen. Der Hautpilz ist als hoch infektiös und aggressiv bekannt. Zudem werden inzwischen freilebende Pantherchamäleons in Florida von Händlern gefangen und an Privathalter verkauft, was die Verbreitung des Hautpilzes in privaten Reptilienbeständen zur Folge haben könnte. Weitere Untersuchungen müssen das Ausmaß des aktuellen Vorkommens von Paranannizziopsis australasiensis in Florida sowohl in der Terraristik als auch in der Natur dringend klären.

Dermatomycosis caused by Paranannizziopsis australasiensis in nonnative panther chameleons (Furcifer pardalis) captured in Central Florida, USA
Natalie M. Claunch, Colin M. Goodman, Madison Harman, Mariaguadalupe Vilchez, Savanna D. Smit, Bryan M. Kluever, James F.X. Wellehan, Robert J. Ossiboff, Christina M. Romagosa
Journal of Wildlife Diseases (4), 2023
DOI: 10.7589/JWD-D-22-00018

Chamäleons auf unterschiedlichen Höhenstufen des Montagne d’Ambre (Madagaskar)

Chamäleons auf unterschiedlichen Höhenstufen des Montagne d’Ambre (Madagaskar)

by Alex Laube Wissenschaft

Internationale Wissenschaftler haben sich intensiv mit den unterschiedlichen Höhenlagen des Montagne d’Ambre und den dort vorkommenden Amphibien und Reptilien beschäftigt. Der Montagne d’Ambre ist ein ehemaliges Vulkanmassiv im Norden Madagaskars. Der bis zu 1475 m hohe Berg ist vor allem von Regenwald bedeckt, der dem gleichnamigen Nationalpark angehört. Im Norden des Berges liegt ein Trockenwald, der zum Forêt d’Ambre Special Reserve gehört. Die Nordwestflanke des Berges ist bisher nicht geschützt.

In der vorliegenden Arbeit wurden Amphibien und Reptilien über 12 km zwischen 700 und 1470 Höhenmeter beobachtet und beprobt. In die Studie wurde auch erstmals der Westhang des Montagne d’Ambre auf Höhen zwischen 770 und 1290 m eingeschlossen. Zusätzlich wurden Tiere im Forêt d’Ambre ab einer Höhe von 470 m beprobt. Alle gefundenen Tiere wurden vermessen. Es wurden sowohl Wangentupfer, Schuppen als auch lebende Tiere, die euthanasiert wurden, entnommen und genetisch untersucht. Insgesamt kam es zu 2631 Beobachtungen von 34 Arten Amphibien und 48 Arten von Reptilien. Wie erwartet kamen auf unterschiedlichen Höhenlagen unterschiedliche Tiere vor. Der Artenreichtum des Montagne d’Ambre war dabei auf rund 1000 m üNN mit 41 verschiedenen Arten am größten. Über 1100 m waren rund ein Drittel der vorgefundenen Arten lokal endemisch.

Beim Erdchamäleon Brookesia tuberculata konnten zwei genetische Cluster identifiziert werden. Gruppe 1 lebt auf an der Ostflanke des Montagne d’Ambre auf Höhen von 887 bis 1170 m, Gruppe 2 auf 1260 bis 1455 m an der Ostflanke sowie auf 956 bis 1150 m am Westhang des Montagne d’Ambre. Bei Gruppe 1 fielen besonders viele mitochondriale Haplotypen auf, während Gruppe 2 lediglich einen einzigen Haplotyp aufwies. Die Wissenschaftler vermuten, dass die Art wegen ihrer geringen Körpergröße und hohen Standorttreue eher zu isolierten Gruppen neigt als Baum bewohnende Chamäleons, die natürliche Barrieren leichter überwinden und sich damit in einem wesentlich größerem Umgebungsradius fortbewegen können.

Bei Calumma linotum waren die genetischen Unterschiede zwischen drei Gruppen auf unterschiedlichen Höhen eher gering ausgeprägt. Auch die Messdaten verschiedener Körpermaße zeigten bei dieser Art auf den unterschiedlichen Höhenlagen keinen eindeutigen Trend. Zwar schienen Calumma linotum auf niedrigeren Höhen etwas kleiner zu sein, das könnte aber auch an als Weibchen fehlidentifizierten subadulten Individuen gelegen haben. Bei Calumma amber und Calumma ambreense sank die Körpergröße, je höher im Montagne d’Ambre die Chamäleons gefunden wurden. Möglicherweise hängt dies mit den kühleren Temperaturen in höheren Lagen zusammen, die zu einem langsameren Wachstum beitragen. Es könnte aber auch sein, dass schlicht mehr jüngere Tiere vermessen wurden.

Die Studie bringt interessante Anpassungen verschiedener Chamäleonarten an die Höhenunterschiede des Montagne d’Ambre zu Tage. Möglicherweise handelt es sich dabei bereits um erste Hinweise auf ein frühes Stadium von Artbildung. Die Arbeit verdeutlicht außerdem, wie wichtig die unterschiedlichen Höhenstufen für die Artenvielfalt sind.

Repeated divergence of amphibians and reptiles across an elevational gradient in northern Madagascar
Mark D. Scherz, Robin Schmidt, Jason L. Brown, Julian Glos, Ella Z. Lattenkamp, Zafimahery Rakotomalala, Andolalao Rakotoarison, Ricky T. Rakotonindrina, Onja Randriamalala, Achille P. Raselimanana, Safidy M. Rasolonjatovo, Fanomezana M. Ratsoavina, Jary H. Razafindraibe, Frank Glaw, Miguel Vences
Ecology and Evolution 13 (3)
DOI: 10.1002/ece3.9914

Bewegungsmuster von Brookesia superciliaris

Bewegungsmuster von Brookesia superciliaris

by Alex Laube Wissenschaft

Bisher wurden Bewegungsmuster bei Chamäleons vor allem an Baum bewohnenden Arten erforscht. Die vorwiegend Boden bewohnenden Gattungen wie Brookesia, Rhampholeon, Palleon und Rieppeleon, die immerhin rund ein Drittel aller aktuell bekannten Chamäleons darstellen, wurden nur selten beachtet. Eine Gruppe von US-amerikanischen Forschern hat nun das Erdchamäleon Brookesia superciliaris genauer angeschaut.

Dabei wurde die Bewegung lebender Brookesia superciliaris auf verschiedenen Untergründen vermessen und Vergleiche mit Baum bewohnenden Chamäleons und anderen anderen Echsen angestellt. Erstaunlicherweise wiesen die Erdhamäleons Bewegungsmerkmale sowohl Baum bewohnender als auch Boden bewohnender Tiere auf. Auf Ästen bewegte sich Brookesia superciliaris langsamer als auf einen Boden imitierendem Substrat. Die Ganggeschwindigkeit wurde hauptsächlich durch die Schrittfrequenz und nicht durch die Schrittlänge reguliert. Obwohl zu Beginn eines Schrittes der Oberarm stark gestreckt wird, ein typisches Merkmal einer aborealen Fortbewegung, sind Schulter- und Hüftbewegungen auf Ästen geringer als für Baumbewohner üblich. Das könnte auf eine vorwiegend terrestrische Lebensweise hindeuten. Bewegt sich Brookesia superciliaris sehr langsam, nutzt es häufig eine sehr ungewöhnliche Schrittfolge und verfällt in einen Passgang. Brookesia superciliaris könnte wegen seiner frühen evolutionären Abspaltung von der Entwicklungslinie anderer Chamäleons als Beispiel für ein Zwischenstadium zwischen Boden- und Baumbewohner gelten.

Locomotor characteristics of the ground-walking chameleon Brookesia superciliaris
Chukwuyem Ekhator, Arnavi Varshney, Melody W. Young, Daniel Tanis, Michael C. Granatosky, Raul E. Diaz, Julia L. Molnar
Journal of Experimental Zoology Part A 339 (4), 2023
DOI: 10.1002/jez.2703

Wirbelsäulen von Baum- und Boden bewohnenden Chamäleons

Wirbelsäulen von Baum- und Boden bewohnenden Chamäleons

by Alex Laube Tiermedizin Wissenschaft

Von Säugetieren, insbesondere Primaten, sind verschiedene anatomische Anpassungen der Wirbelsäule zwischen Boden- und Baumbewohnern bekannt. Teils werden die unterschiedlichen Wirbel sogar mit bestimmten Bewegungsmustern verbunden. Zwei Wissenschaftler aus New York (USA) haben nun in einer vergleichenden Studie untersucht, worin sich die Wirbelsäule Boden und Baum bewohnender Chamäleons unterscheidet.

Sie vermaßen die bereits vorhandenen CT-Scans auf Morphosource.org von insgesamt 28 Chamäleons verschiedener Arten. Brookesia perarmata, Brookesia superciliaris, Brookesia thieli, Palleon nasus, Rhampholeon platyceps, Rhampholeon spectrum, Rieppeleon brevicaudatus und Rieppeleon kerstenii wurden als Bodenbewohner eingeteilt. Archaius tigris, Bradypodion melanocephalum, Bradypodion pumilum, Bradypodion thamnobates, Calumma amber, Calumma brevicorne, Calumma parsonii, Chamaeleo calyptratus, Chamaeleo gracilis, hamaeleo zeylanicus, Furcifer lateralis, Furcifer pardalis, Furcifer verrucosus, Kinyongia carpenteri, Kinyongia tavetana, Kinyongia xenorhina, Nadzikambia mlanjensis, Trioceros feae, Trioceros jacksonii und Trioceros quadricornis wurden als Baumbewohner betrachtet. Die Wirbel wurden gezählt und Breite der Lamina, Länge, Breite, Höhe des Wirbelkörpers sowie die Höhe des Dornfortsatzes und der Querfortsätze an jedem Wirbel gemessen. Zusätzlich wurde der sogenannte präzygapophyseale Winkel bestimmt. Dabei handelt es sich um den Winkel des Zwischenwirbelgelenks, also der Kontaktflächen zwischen den einzelnen Wirbeln. Die Messungen von Boden- und Baumbewohnern wurden miteinander verglichen und statistisch ausgewertet. Betrachtet wurde dabei lediglich die Wirbelsäule des Rumpfes, die Schwanzwirbelsäule blieb außen vor.

Zunächst fiel bei den Ergebnissen auf, dass Boden bewohnende Chamäleons generell weniger Rumpfwirbel (15 bis 19) als Baum bewohnende Chamäleons (18 bis 23) aufweisen. Die Rumpfwirbelsäule konnte bei fast allen Arten in die schon bekannten drei Bereiche eingeteilt werden: Halswirbelsäule sowie vordere und hintere Rückenwirbelsäule. Eine Brust- und Lendenwirbelsäule wie beim Säugetier unterscheidet man beim Chamäleon wegen der durchgehenden Rippen allgemein nicht. Bei fünf Chamäleonarten existierten statt der drei Regionen vier: Sie zeigten eine vordere und eine hintere Halswirbelsäule, wobei die vordere lediglich aus zwei Wirbeln mit Rippenfortsätzen bestand. Sechs Chamäleonarten wiesen zwei zusätzliche Lendenwirbel auf und bei einer Art kamen drei Übergangswirbel im Bereich zwischen Hals- und Rückenwirbelsäule vor. Bei Kinyongia carpenteri konnten insgesamt sogar fünf Regionen in der Rumpfwirbesäule unterschieden werden: Das Chamäleon wies sowohl vordere und hintere Halswirbelsäule als auch vordere und hintere Rückenwirbelsäule sowie zwei zusätzliche Lendenwirbel auf. Brookesia perarmata war ebenfalls ein Sonderfall: Die Rumpfwirbelsäule dieses Chamäleons bestand nur aus zwei Regionen und gleichzeitig aus der geringsten Zahl Wirbeln aller untersuchter Arten.

Die größten Unterschiede zwischen Boden und Baum bewohnenden Chamäleons zeigten sich im präzygapophysealen Winkel (PZA) und der Höhe des Dornfortsatzes. Die Zwischenwirbelgelenksflächen im vorderen Rückenwirbelbereich der Baum bewohnenden Chamäleons waren deutlich mehr dorsoventral orientiert und kleiner als bei Boden bewohnenden Arten. Etliche Baumbewohner zeigten einen PZA von weniger als 90°. Bei Baum bewohnenden Chamäleons befanden sich die größten Dornfortsätze am Übergang von der Hals- zur Rückenwirbelsäule. Ähnlich verliefen die Dornfortsätze unter den Boden bewohnenden Arten lediglich bei Palleon nasus. Bei Boden bewohnenden Chamäleons variierte das Aussehen des Dornfortsatzes sehr stark. Beispielsweise Rieppeleon zeigte schmale, nach hinten geneigte Dornfortsätze, während die Dornfortsätze bei Brookesia eher eine Art Knochenbrücke als einen Fortsatz darstellten. Eine Ausnahme stellte Archaius tigris dar: Die Dornfortsätze bei diesem Chamäleon unterschieden sich kaum entlang der gesamten Wirbelsäule.

Die Autoren schließen aus den Ergebnissen, dass die Anatomie der unterschiedlichen Wirbelsäulen stark mit der Lebensweise der Chamäleons und der unterschiedlichen Fortbewegung zu tun haben. Die Zwischenwirbelgelenksflächen bei Baum bewohnenden Chamäleons sind wahrscheinlich für das Klettern wichtig, indem sie die Funktion des Schultergürtels unterstützen. Eine verringerte Beweglichkeit in der mediolateralen Ebene sorgt für eine größere Steifigkeit des Rumpfes, was Baumbewohnern das Klettern erleichtert. Eine Versteifung des Achsenskeletts (Schädel, Rumpfwirbelsäule und Brustkorb) ist auch von Baum bewohnenden Säugetieren bekannt. Die größeren Dornfortsätze bei größeren Chamäleons könnte die Rotation des Schultergürtels und die Muskelbewegung erleichtern, wodurch eine größere Schrittlänge, eine bessere Unterstützung des Kopfes und damit gegebenenfalls eine leichtere Futteraufnahme einherginge.

Morphological and functional regionalization of trunk vertebrae as an adaption for arboreal locomotion in chameleons
Julia Molnar, Akinobu Watanabe
Royal Society Open Science 10, 2023: 221509
DOI: 10.1098/rsos.221509

Abbildung: Wirbelsäulen verschiedener Chamäleonarten

Langzeitstudie zur Spermagewinnung bei Chamäleons

Langzeitstudie zur Spermagewinnung bei Chamäleons

by Alex Laube Tiermedizin Wissenschaft

Assistierte Reproduktion, also medizinische Nachhilfe bei der Fortpflanzung, kommt im Artenschutz von extrem seltenen Tieren wie Spix-Ara oder nördlichen Breitmaulnashörnern in den letzten Jahren immer häufiger zum Zuge. Bei Reptilien gibt es bisher dagegen erst wenige Studien zur assistierten Reproduktion, speziell bei Chamäleons nur vereinzelte. Wissenschaftler aus den USA haben nun eine Studie dazu an männlichen Jemen- und Pantherchamäleons (Chamaeleo calyptratus und Furcifer pardalis) durchgeführt.

An der Louisiana State University wurden je 16 Männchen beider Arten unter standardisierten Bedingungen über ein Jahr lang gehalten. Die Pantherchamäleons wurden bei einem US-amerikanischen Züchter erworben, die Jemenchamäleons von einem Händler, der sie wiederum der Population wild lebender Jemenchamäleons in Florida entnommen hatte. Alle Männchen wurden einzeln in ReptiBreeze gehalten, ausgestattet mit automatischer Beregnung und künstlichen Pflanzen. Die Temperaturen lagen tagsüber bei rund 28-29°C mit Spots zum Aufsuchen höherer Werte. 12 h UV-B-Bestrahlung am Tag wurde angeboten. Gefüttert wurde mit Heimchen und Zophobas.

Vor Beginn der Studie wurden alle 32 Chamäleons klinisch untersucht und mehrere Parasitenbehandlungen durchgeführt. Erst nach einem Monat der Akklimatisierung begann dann die eigentliche Studie. Während des Studienjahres wurden alle Chamäleons zwei Mal pro Monat in Narkose gelegt. Jedes Mal wurde Blut aus der ventralen Schwanzvene oder der Jugularvene entnommen, um die Testosteron-Konzentration zu bestimmen. Mittels Ultraschalles wurde die Größe der Hoden vermessen. Zudem wurde jedes Mal versucht, mittels Elektroejakulation Sperma zu gewinnen. Bei der Elektroejakulation wurde eine kleine Metallsonde in die gesäuberte Kloake eingeführt. Jedes Chamäleon wurde dann bis zu drei Mal hintereinander mit bis zu 15 Stromstößen von 0,1/0,2/0,3 mAs behandelt. Die Absamversuche wurden abgebrochen, sobald das Tier ejakulierte. Das gewonnene Sperma wurde konserviert und auf Ejakulatvolumen, Vorhandensein von Spermien, Spermienbeweglichkeit, -konzentration und -morphologie untersucht.

Die Ergebnisse lassen vermuten, dass Jemenchamäleons bei gleichbleibenden Haltungsbedingungen eine sogenannte prenuptiale Fortpflanzungsstrategie verfolgen. Die Testosteronkonzentration im Blut stieg bereits an, bevor das Spermavolumen der Männchen ihr Maximum erreicht hatte. Die besten Absamerfolge brachten die Monate Mai, April und Juni, das meiste Sperma brachten Elektroejakulationen im dritten Anlauf. Auch die Hodengrößen unterschieden sich übers Jahr, mit den größten Messungen von August bis Dezember.

Pantherchamäleons dagegen scheinen einer postnuptialen Fortpflanzungsstrategie zu folgen. Bei ihnen konnte das meiste Sperma erst weit nach dem höchsten Punkt der Testosteronkonzentration gewonnen werden. Die Absamungen klappten am besten im März, April, Mai und Juni. Wesentlich häufiger als bei Jemenchamäleons funktionierte die Elektroejakulation bei Pantherchamäleons schon im ersten Versuch. Die Hodengrößen variierten auch hier übers Jahr, allerdings waren sie mehrheitlich in den schon genannten Monaten am größten. Gemeinsam mit den genannten Faktoren veränderte sich ebenso das Volumen des Ejakulats, die Spermienkonzentration, -beweglichkeit und -morphologie im Jahresverlauf.

Die Autoren empfehlen, Elektroejakulation bei Chamäleons generell nur in Narkose durchzuführen. Die Erfolgsrate beim Absamen lag in den beiden höchsten Fällen bei 82 und 88%, was den Erfolgen bei anderen Reptilien während deren Fortpflanzungssaison entspricht. Die Mortalitätsrate unter den 32 Tieren lag über das ganze Jahr lediglich bei 0,12%. Ein Pantherchamäleon starb nach 10 Monaten während der 20. Narkose, nach dem Tod wurde ein Nierenschaden festgestellt. Aus der geringen Mortalitätsrate schließen die Autoren, dass die Elektroejakuation eher keine Rolle in der Entwicklung von Nierenerkrankungen spiele, wie es in anderen Studien vermutet wurde. Eine Untersuchung des Bluts auf Nierenwerte wurde allerdings bei keinem der überlebenden Chamäleons nach der Studie durchgeführt. Unklar bleibt auch, welche Rolle die fehlende Imitation von Regen- und Trockenzeit im Jahresverlauf für beide Arten und deren Fortpflanzungszyklus spielt.

Characterizing the annual reproductive cycles of captive male veiled chameleons (Chamaeleo calyptratus) and panther chameleons (Furcifer pardalis)
Sean M. Perry, Sarah R. Camlic, Ian Konsker, Michael Lierz, Mark A. Mitchell
Journal of Herpetological Medicine and Surgery 33 (1), 2023, pp. 45-60
DOI: 10.5818/JHMS-D-22-00037