[:de]Wirkung von humanem Choriongonadotropin bei Chamäleons[:en]Effect of human chorionic gonadotropin in chameleons[:]

[:de]

Nachdem dieses Jahr bereits eine Studie zur Spermagewinnung bei Chamäleons veröffentlicht wurde, folgen nun weitere Ergebnisse des größtenteils gleichen Autorenteams. Dabei geht es darum, weiter an den Grundlagen der assistierten Reproduktion, also medizinischer Nachhilfe bei der Fortpflanzung, bei Chamäleons zu forschen.

An der Louisiana State University wurden 24 Jemenchamäleons unter standardisierten Bedingungen über ein Jahr lang gehalten. Alle Tiere stammten von einem Händler, der sie der Population wild lebender Jemenchamäleons in Florida entnommen hatte. Alle 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 24 Chamäleons klinisch untersucht und mehrere Parasitenbehandlungen durchgeführt. Erst nach einem Monat der Akklimatisierung begann dann die eigentliche Studie.

Im ersten Experiment wurde getestet, welche Dosis von humanem Choriogonadotropin (hCG) nötig ist, um die Hormonspiegel von Testosteron im Blut um 50% zu steigern. Elf Jemenchamäleons wurden zufällig je einer von drei Gruppen zugeteilt. Die drei Gruppen erhielten in unterschiedlicher Reihenfolge Spritzen mit 100, 200 oder 300 IE hCG im Abstand von je zwei Wochen unter die Haut. Blutentnahmen fanden vor der ersten Hormongabe sowie jeweils 30 Minuten, eine Stunde, zwei, vier, acht, 12 und 24 Stunden danach statt.

Im zweiten Experiment wurde getestet, inwiefern die Behandlung mit hCG Auswirkung auf die Samenproduktion hat. 13 Jemenchamäleons wurden zufällig einer Behandlungs- oder einer Kontrollgruppe zugeteilt. Einmal wöchentlich wurden die Tiere in der ersten Gruppe einen Monat lang mit 100 IE hCG behandelt, während die zweite Gruppe lediglich das gleiche Volumen isotonischer Kochsalzlösung gespritzt bekam. Nach einer vierwöchigen Pause wurden die Gruppen getauscht und das Experiment wiederholt. Blutentnahmen zur Messung des Testosteronspiegels wurden vor der Behandlung sowie an Tag 15 und 30 danach durchgeführt. Mittels Elektroejakulation in Narkose wurde am Tag vor der Behandlung sowie 30 Tage danach Sperma gesammelt.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Testosteronspiegel bei männlichen Jemenchamäleons direkt nach der Gabe von hCG deutlich anstieg und für rund 24 h erhöht blieb. Dabei war jedoch egal, welche Dosis hCG zuvor gegeben worden war. Es konnte außerdem nachgewiesen werden, dass der Testosteronspiegel signifikant nach der Gabe von hCG anstieg im Vergleich zur Kontrollgruppe, die nur Kochsalzlösung bekam. Die Zahl der erfolgreichen Elektroejakulationen konnte unter hCG erhöht werden.

Effects of exogenous human chorionic gonadotropin administration on plasma testosterone and semen production in the Veiled Chameleon (Chamaeleo calyptratus)
Sean M. Perry, Sarah R. Camlic, Michael Lierz, Mark A. Mitchell
Journal of Herpetological Medicine and Surgery 33 (3), 2023, pp. 180-191
DOI: 10.5818/JHMS-D-22-00038[:en]

After a study on sperm collection in chameleons was already published this year, further results from the largely same team of authors now follow. The aim is to further research the basics of assisted reproduction, i.e. medical assistance in reproduction, in chameleons.

At Louisiana State University, 24 Veiled Chameleons were kept under standardised conditions for over a year. All animals came from a dealer who had taken them from the population of wild Veiled Chameleons in Florida. All were kept individually in ReptiBreeze, equipped with automatic sprinklers and artificial plants. Temperatures were around 28-29°C during the day with spots to seek higher values. 12 h UV-B irradiation per day was offered. Crickets and zophobas were fed. Before the start of the study, all 24 chameleons were clinically examined and several parasite treatments were carried out. Only after a month of acclimatisation did the actual study begin.

The first experiment tested what dose of human choriogonadotropin (hCG) is needed to increase the hormone levels of testosterone in the blood by 50%. Eleven Veiled Chameleons were randomly assigned to one of three groups. The three groups received injections of 100, 200 or 300 IU hCG under the skin at two-week intervals. Blood samples were taken before the first hormone injection and at 30 minutes, one hour, two hours, four hours, eight hours, 12 hours and 24 hours afterwards.

The second experiment tested the effect of hCG treatment on sperm production. 13 Veiled Chameleons were randomly assigned to a treatment or a control group. Once a week for one month, the animals in the first group were treated with 100 IU of hCG, while the second group was only injected with the same volume of isotonic saline. After a four-week break, the groups were switched and the experiment repeated. Blood samples to measure testosterone levels were taken before treatment and on day 15 and 30 afterwards. Semen was collected by electroejaculation under anaesthesia on the day before treatment and 30 days after.

The results showed that the testosterone level in male Veiled Chameleons increased significantly directly after the administration of hCG and remained elevated for about 24 hours. However, it did not matter which dose of hCG had been given beforehand. It could also be shown that the testosterone level increased significantly after the administration of hCG compared to the control group, which only received saline solution. The number of successful electroejaculations could be increased under hCG.

[:de]Langzeitstudie zur Spermagewinnung bei Chamäleons[:en]Long-term study on sperm collection in chameleons[:]

by Alex Negro Tiermedizin Wissenschaft

[:de]

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

[:en]

Assisted reproduction has become increasingly common in the conservation of extremely rare animals such as the Spix’s macaw or northern white rhinoceros in recent years. In reptiles, on the other hand, there have only been a few studies on assisted reproduction, and only a few on chameleons in particular. Scientists from the USA have now conducted a study on male Veiled and Panther Chameleons (Chamaeleo calyptratus and Furcifer pardalis).

At Louisiana State University, 16 males of each species were kept under standardised conditions for over a year. The panther chameleons were purchased from a US breeder, the Yemen chameleons from a dealer who had taken them from the introduced wild chameleon population in Florida. All males were kept individually in ZooMed screen cages, equipped with automatic sprinklers and artificial plants. Temperatures were around 28-29°C during the day with spots to seek higher values. 12 h UV-B irradiation per day was offered. They were fed with crickets and zophobas.

Before the start of the study, all 32 chameleons were clinically examined and parasites were treated. Only after a month of acclimatisation did the actual study begin. During the study year, all chameleons were put under anaesthesia twice a month. Each time, blood was taken from the ventral tail vein or the jugular vein to determine the testosterone concentration. Ultrasound was used to measure the size of the testicles. In addition, each time an attempt was made to obtain sperm by electroejaculation. Electroejaculation involved inserting a small metal probe into the cleaned cloaca. Each chameleon was then treated up to three times in succession with up to 15 electric shocks of 0.1/0.2/0.3 mAs. The semen collection experiments were stopped as soon as the animal ejaculated. The sperm collected was preserved and examined for ejaculate volume, presence of sperm, sperm motility, concentration, and morphology.

The results suggest that Veiled Chameleons follow a so-called prenuptial reproductive strategy under constant husbandry conditions. The testosterone concentration in the blood already increased before the sperm volume of the males had reached its maximum. The months of May, April, and June brought the best sperm volumes, the most sperm was produced by electroejaculations in the third attempt. Testicle sizes also varied throughout the year, with the largest measurements from August to December.

Panther chameleons, on the other hand, seem to follow a postnuptial reproductive strategy. In them, most sperm could only be obtained well after the highest point of testosterone concentration. The electroejaculations worked best in March, April, May and June. Much more often than in Yemen chameleons, electroejaculation in panther chameleons worked already in the first attempt. The size of the testicles also varied throughout the year, but most were largest in the months mentioned above. Together with the factors mentioned above, the volume of ejaculate, sperm concentration, sperm motility and sperm morphology also changed during the year.

The authors recommend that electroejaculation in chameleons should generally only be performed under anaesthesia. The success rate for spermatozoa in the two highest cases was 82 and 88%, which is similar to the success in other reptiles during their reproductive season. The mortality rate among the 32 animals was only 0.12% over the whole year. One panther chameleon died after 10 months during the 20th anaesthesia, after death kidney damage was detected. From the low mortality rate, the authors conclude that electroejaculation rather does not play a role in the development of kidney disease, as was suspected in other studies. However, an examination of the blood for kidney values was not carried out on any of the surviving chameleons after the study. It also remains unclear what role the lack of imitation of rainy and dry seasons during the year plays for both species and their reproductive cycle.

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[:de]Neue Forschung zum Labords Chamäleon in Kirindy, Madagaskar[:en]New research on the Labord’s chameleon in Kirindy, Madagascar[:]

by Alex Negro Wissenschaft

[:de]

Furcifer labordi ist bekannt als das kurzlebigste Chamäleon der Welt. Innerhalb von drei Monaten wachsen diese Tiere vom Schlüpfling zum adulten Chamäleon, verpaaren sich, legen Eier und sterben größtenteils direkt danach. Wissenschaftler der Universtität Göttingen forschten darüber, ob die kurze Lebensdauer einen Einfluss auf die Paarungsstrategie von Furcifer labordi hat.

Studienort war der Trockenwald von Kirindy im Westen Madagaskars. Kirindy liegt rund 60 km nördlich der Küstenstadt Morondava und etwa 20 km vom Meer entfernt in der Region Menabe. In der Regenzeit Anfang 2020 wurden dort 39 Furcifer labordi beiden Geschlechts mit Radio-Transmittern versehen. Gewicht und Körperlänge beim Fund sowie einige andere Werte wurden gemessen, die Schlafhöhe der nachts aufgefundenen Tiere wurde notiert. Danach wurden die Tiere am Fundort ausgesetzt. Im Folgenden machten die Forscher die Chamäleons über mehrere Wochen zwei Mal tagsüber und einmal nachts mittels Telemetrie ausfindig, um GPS-Daten aufzunehmen und Bewegungs- und Verhaltensmuster zu erstellen.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass weibliche Furcifer labordi in Kirindy sehr standorttreu sind. Sie legen nur kurze Wegstrecken zurück. Im Gegensatz dazu bewegen sich männliche Furcifer labordi wesentlich mehr und über weitere Wegstrecken, so dass in einem Waldabschnitt sieben bis vierzehn Mal mehr Männchen als Weibchen beobachtet werden konnten. Die beobachteten Weibchen paarten sich mit bis zu sechs verschiedenen Männchen – allerdings fanden die Forscher immer wieder nicht markierte Männchen bei den beobachteten Weibchen. Das deutet darauf hin, dass Furcifer labordi tatsächlich eine deutlich höhere Zahl verschiedener Fortpflanzungspartner haben könnte. Die individuell sehr unterschiedliche Körpergröße der Männchen sowie unterschiedlich stark ausgeprägte Nasenfortsätze hatten keine Verbindung zu Bewegungsmustern. Außerdem konnte nachgewiesen werden, dass Furcifer labordi keine Reviere besetzt und verteidigt. Das bedeutet, dass vermutlich die kurze Lebenszeit tatsächlich dazu führt, dass der Wettbewerb um die wenigen vorhandenen Weibchen intensiver – und wie Beobachtungen zeigen auch aggressiver – geführt wird als bei anderen Chamäleonarten. Es handelt sich bei der Studie um die erste Untersuchung des Paarungssystems eines madagassischen Chamäleons.

Sex-specific movement ecology of the shortest-lived tetrapod during the mating season
Lennart Hudel & Peter M. Kappeler

Erschienen in Scientific Reports 12
Open Access (kostenloser Download möglich)
DOI https://doi.org/10.1038/s41598-022-14156-3

[:en]

Furcifer labordi is known as the world’s shortest-lived chameleon. Within three months, these animals grow from hatchling to adult chameleons, mate, lay eggs and mostly die immediately afterwards. Scientists at the University of Göttingen researched whether the short lifespan has an influence on the mating strategy of Furcifer labordi.

The study site was the dry forest of Kirindy in western Madagascar. Kirindy is located about 60 km north of the coastal town of Morondava and about 20 km from the sea in the Menabe region. During the rainy season in early 2020, 39 Furcifer labordi of both sexes were fitted with radio transmitters there. Weight and body length at the time of discovery as well as some other values were measured, and the sleeping height of the animals found at night was noted. The animals were released at the site where they were found. The researchers then tracked the chameleons twice during the day and once at night for several weeks using telemetry to record GPS data and establish movement and behaviour patterns.

The results of the study show that female Furcifer labordi in Kirindy are very site-faithful. They only cover short distances. In contrast, male Furcifer labordi move much more and over longer distances, so that seven to fourteen times more males than females could be observed in a forest section. The observed females mated with up to six different males – however, the researchers repeatedly found unmarked males among the observed females. This suggests that Furcifer labordi could actually have a significantly higher number of different reproductive partners. The individually very different body sizes of the males as well as differently pronounced nasal processes had no connection to movement patterns. Furthermore, it could be shown that Furcifer labordi does not occupy and defend territories. This means that presumably the short lifespan actually leads to competition for the few available females being more intense – and as observations show also more aggressive – than in other chameleon species. This study is the first investigation of the mating system of a Malagasy chameleon.

Sex-specific movement ecology of the shortest-lived tetrapod during the mating season
Lennart Hudel & Peter M. Kappeler

Published in Scientific Reports 12
Open Access (free download possible)
DOI https://doi.org/10.1038/s41598-022-14156-3

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