Entstehung der Artenvielfalt von Chamäleons

Entstehung der Artenvielfalt von Chamäleons

by Alex Negro Wissenschaft

Aus früheren Studien weiß man, dass sich die ersten Chamäleons in der späten Kreidezeit, etwa vor 90 Millionen Jahren, auf dem Festland Afrikas entwickelten. Etwa an der Grenze zwischen Kreidezeit und Tertiär, vor rund 65 Millionen Jahren, begannen sich verschiedene Arten zu entwickeln. Unklar ist bis heute, welche Faktoren zur Artenvielfalt beigetragen haben. Zwei Forscher der Swansea Universität in Wales haben nun mit verschiedenen Berechnungsmodellen der Phylogenetik untersucht, was die Diversifikation (die Aufsplittung der Chamäleons in viele verschiedene Arten) beeinflusst haben könnte.

Zum einen untersuchten sie die Diversifikation der Chamäleon-Arten auf Madagaskar. Es gibt evolutionsgeschichtlich zwei Zeitpunkte, an denen sich Chamäleons offenbar übers Meer vom Festland Afrikas nach Madagaskar ausbreiteten. Einer liegt etwa 65 Millionen Jahre in der Vergangenheit, der andere 45 Millionen Jahre. Man könnte nun denken, dass die klimatisch extrem unterschiedlichen Lebensräume auf Madagaskar die Artentwicklung nach der Verbreitung übers Meer sehr schnell vorangetrieben haben könnten. Zur Überraschung der Forscher fand sich jedoch kein Hinweis darauf. Der Artenreichtum an Chamäleons auf Madagaskar muss also daher kommen, dass sich Chamäleons dort schon sehr früh verbreiteten und damit einfach nur sehr viel mehr Zeit hatten, sich zu verschiedenen Arten zu entwickeln, als anderswo.

Des Weiteren untersuchten die Forscher, ob der Wechsel zwischen zwei Ökomorphen – von Boden bewohnenden Stummelschwanzchamäleons zu Baum bewohnenden Chamäleons mit längeren Schwänzen – einen Einfluss auf die Artenvielfalt hatte. Eher überraschend war, dass dies nicht der Fall zu sein schien. Die Entwicklung zu Baumbewohnern mit längeren Schwänzen fand relativ früh zu ein oder zwei Gelegenheiten statt. Es konnten keine Hinweise darauf gefunden werden, dass der Wechsel zwischen Ökomorphen die Diversifizierung beschleunigt hätte. Stattdessen stellte sich heraus, dass Artbildungsraten sich in den letzten 60 Millionen Jahren immer weiter verlangsamten. Nur ein sehr früher Verbreitungsevent der Gattung Bradypodion in Südafrika vor rund 10 Millionen Jahren ging  mit einer doppelt bis vierfachen Artbildungsrate einher.

Als dritten Studienschwerpunkt untersuchten die Forscher die Gattung Bradypodion. Während des Klimawandels im Miozän vor rund 10 Millionen Jahren veränderten sich Südafrika sehr stark. Wälder verschwanden, zurück blieben isolierte Waldlebensräume und dazwischen Savannen, die heute zum Teil  sogenannte Hot Spots der Artenvielfalt sind. In zwei davon, der Cape Floristic Region am südwestlichen Zipfel Südafrikas und Maputuland-Pondoland-Albany an der Ostküste Südafrikas, kommen besonders viele Bradypodion-Arten vor. Jede Art ist dabei auf ein geografisch sehr klar begrenztes Gebiet limitiert. Die Forscher vermuten deshalb, dass sich Bradypodion-Arten tatsächlich unter Einfluss der Lebensraum-Veränderung schneller entwickelt haben. Es ist anzumerken, dass die Diversifikationsrate der Gattung Bradypodion wahrscheinlich eher unterschätzt wird, da noch von etlichen versteckten Arten auszugehen ist.

Diversification dynamics of chameleons (Chamaeleonidae)
Stephen Giles, Kevin Arbuckle
Journal of Zoology, 2022
DOI: 10.1111/jzo.13019

Welche Äste bevorzugt Bradypodion pumilum?

Welche Äste bevorzugt Bradypodion pumilum?

by Alex Negro Wissenschaft

Dass die meisten Chamäleonarten sich auf Ästen fortbewegen, ist lange bekannt. Die Forschung darüber, wie und welche Äste sie bevorzugt nutzen, stützt sich bisher jedoch vor allem auf nächtliche Beobachtungen. Nachts sind Chamäleons nämlich einfacher in Büschen und Bäumen zu finden, da sie meist an Astenden schlafen und dabei mit der Taschenlampe gut zu entdecken sind. Über die Astnutzung zur Aktivitätszeit der Chamäleons, nämlich am Tage, ist jedoch eher weniger bekannt. Die Herpetologin Kristal A. Tolley vom Kirstenbosch Research Centre in Kapstadt, Südafrika, hat sich nun in einer Studie damit beschäftigt, welche Astdicken Bradypodion pumilum in der Nacht und am Tage bevorzugt.

Dazu wurden insgesamt 689 Astdicken direkt vor den Händen schlafender und wacher Bradypodion pumilum mit digitalen Schieblehren gemessen. Studienort war in drei Jahren jeweils das gleiche Gebiet in Kapstadt, Südafrika, das aus einer gemischten Vegetation von einheimischen und nicht-einheimischen Bäumen, Büschen und Gräsern besteht. Tagsüber, während der Aktivitätszeit der Tiere, wurde stündlich gemessen, nachts mangels Bewegung nur einmal. Es wurden Daten von 310 Weibchen und 379 Männchen ausgewertet. Die Daten von 37 weiblichen und 26 männlichen Bradypodion pumilum wurden als Ausreißer gewertet und daher nicht in die statistische Endauswertung einbezogen.

Von anderen baumbewohnenden Reptilien ist bekannt, dass sie in der Nacht eher dünnere Äste aufsuchen, am Tage jedoch verschiedene Dicken an Ästen nutzen. Umso überraschender war das Ergebnis der Studie: Bei den untersuchten Bradypodion pumilum unterschieden sich die genutzten Äste weder in Durchmesser noch in der Vielfalt am Tage und in der Nacht. Eine erstaunlich hohe Bandbreite an verschieden dicken Ästen wurde insgesamt genutzt. Einzig mit der Körpergröße wurde ein – prinzipiell logisch erscheinender – Zusammenhang gefunden: Je größer das Chamäleon, desto dicker waren auch die genutzten Äste.


Is it like night and day? Nocturnal versus diurnal perch use by dwarf chameleons (Bradypodion pumilum)
Krystal A. Tolley
African Journal of Herpetology
DOI: 10.1080/21564574.2022.2098392

Chamaeleo chamaeleon in der Türkei

Chamaeleo chamaeleon in der Türkei

by Alex Negro Wissenschaft

Das europäische Chamäleon Chamaeleo chamaeleon besiedelt ein Verbreitungsgebiet, das von Nordafrika über den Süden Portugals und Spaniens sowie Zypern und Malta bis in den Libanon, nach Syrien und in die Türkei reicht. Von den Populationen in der Türkei ist bisher aber recht wenig bekannt.

Türkische Biologen haben kürzlich eine erste kleine Studie unternommen, um diesen Zustand zu ändern. Sie untersuchten 29 europäische Chamäleons auf ihre Kopf-Rumpf-Länge und mittels Skeletochronologie auf ihr Alter. 15 davon waren Männchen, 14 Weibchen. Bei den untersuchten Tieren handelt es sich um Museumsexemplare der Dokuz Eylül Universität. Sie wurden in der Umgebung der Lagune von Akyatan zu früheren Zeitpunkten gesammelt. Akyatan liegt im Süden der Türkei direkt am Mittelmeer, rund 200 km von der syrischen Grenze entfernt. Die nächsten größeren türkischen Städte sind Mersin und Adana.

Die durchschnittliche Kopf-Rumpf-Länge der Chamaeleo chamaeleon aus Akyatan lag bei 85,34 mm, wobei Weibchen etwas größer als Männchen waren. Das kleinste Chamäleon maß 59,71 mm, das größte 106,84 mm. Damit scheint die untersuchte Population in Akyatan möglicherweise etwas kleiner zu sein als Vergleichspopulationen in Spanien und Ägypten. Allerdings sind die untersuchten Tierzahlen zu klein, um darüber sichere Aussagen treffen zu können. Das Alter der Tiere lag zwischen zwei und vier Jahren. Die Männchen erreichten die Geschlechtsreife bereits nach der ersten Winterruhe, während die Weibchen die Geschlechtsreife erst im zweiten Lebensjahr erlangten.

Age and body size of the Mediterranean Chameleon, Chamaeleo chamaeleon (Linnaeus 1758) (Lacertilia: Chamaeleonidae) specimens collected from Adana, Türkiye
Elif Yildirim, Nurettin Beşer, Can Yilmaz, Kamil Candan, Yusuf Kumlutaş, Çetin Ilgaz, Elnaz Najafi Majd
Commagene Journal of Biology
DOI: 10.31594/commagene.1104020

Faktoren der geografischen Ausbreitung von Chamäleons

Faktoren der geografischen Ausbreitung von Chamäleons

by Alex Negro Wissenschaft

Schon lange wird versucht zu ergründen, wie und warum Chamäleons sich über den afrikanischen Kontinent, auf Inseln und bis nach Europa und Asien ausgebreitet haben. Französische Wissenschaftler haben jetzt in Zusammenarbeit mit internationalen Kollegen mittels Phylogenetik und verschiedenen Berechnungsmodellen untersucht, wie sich die Faktoren Körpergröße, küstennaher Lebensraum und extreme Lebensweisen auf die Verbreitung verschiedener Chamäleonarten ausgewirkt haben könnte. Die Studie untersuchte 181 Arten, die sich auf neun biogeografische Hauptregionen aufteilen: Nordafrika und Arabien, Zentralafrika, Südostafrika, Südwestafrika, Indien, Sokotra, Madagaskar, die Komoren und die Seychellen.

Chamäleonarten, die mehr als 10 km vom Meer entfernt vorkamen, verbreiteten sich historisch deutlich weniger als die 74 küstennah lebende Chamäleonarten. Ein ähnliches Phänomen ist von Skinken und Krokodilen bekannt. Die Verbreitung fand wahrscheinlich vor allem entlang der Küsten statt, zumeist auf dem gleichen Kontinent und nur selten über das Wasser zu anderen Kontinenten oder Inseln hin.

Die Größe der verschiedenen Chamäleons scheint ihre Ausbreitung in der Geschichte ebenfalls beeinflusst zu haben: Große Chamäleons verbreiteten sich weiter und häufiger als kleine Chamäleons. Das könnte damit zusammenhängen, dass größere Chamäleons eine geringere Stoffwechselrate haben – damit benötigen sie im Verhältnis zu kleineren Konkurrenten insgesamt weniger Energie. Außerdem legen größere Chamäleons Gelege mit deutlich mehr Eiern, wodurch sie ganz einfach zahlenmäßig im Vorteil sind.

Ein etwas unerwartetes Ergebnis erbrachte die Untersuchung verschiedener Lebenszyklen. Man würde zunächst annehmen, dass kurze Lebenszyklen mit schnellerer Verbreitung einhergehen. Tatsächlich zeigten die Berechnungen, dass vor allem Chamäleonarten mit extremen Lebenszyklen sich weiter verbreiteten. Wer also besonders langsam oder besonders schnell reproduzierte, war historisch unter Chamäleons erfolgreicher als die Arten „im Mittelfeld“. Die Autoren überlegen diesbezüglich, ob besonders langsame Lebenszyklen mit später Geschlechtsreife und langer Trächtigkeit möglicherweise auf dem gleichen Kontinent erfolgreicher sind, während schnellere Vermehrungsstrategien mit großen Gelegen günstiger für die Verbreitung übers Meer auf Inseln und andere Kontinente sind. Dazu passt, dass Furcifer polleni und Furcifer cephalolepis auf den Komoren und Chamaeleo zeylanicus in Indien, alles drei Beispiele für eine Ausbreitung übers Wasser, einen sehr schnellen Lebenszyklus aufweisen.

Die 34 Chamäleonarten mit der Kombination küstennah lebend, groß und extremen Lebenszyklus hatten zu 98% eine höhere Verbreitungsrate als Arten ohne diese Merkmale.  Insgesamt handelt es sich sicherlich um eine sehr theoretische Studie, die aber dennoch spannende Aufschlüsse über die historische Ver- und Ausbreitung von Chamäleons aufzeigt.

Chameleon biogeographic dispersal is associated with extreme life history strategies
Sarah-Sophie Weil, Laurie Gallien, Sébastien Lavergne, Luca Börger, Gabriel W. Hassler, Michaël P.J. Nicolaï & William L. Allen
Ecography
DOI: 10.1111/ecog.06323

Versteckte Arten innerhalb der Gattung Chamaeleo

Versteckte Arten innerhalb der Gattung Chamaeleo

by Alex Negro Wissenschaft

Die Bestimmung von Arten ist heute dank genetischer Untersuchungen viel genauer möglich als noch vor einigen Jahrzehnten. Die Genetik wirft jedoch dadurch auch immer neue Fragen auf. Die Gattung Chamaeleo verfügt über aktuell 14 Arten. Wissenschaftler aus Südafrika haben jetzt untersucht, ob es in der Gattung womöglich weitere, ‚versteckte‘ Arten der Gattung Chamaeleo gibt. Parallel untersuchten sie, wo wohl der Ursprung der Gattung Chamaeleo liegt. Dazu wurde genetisches Material aller 14 bisher anerkannten Arten untersucht. Dabei kamen spannende Ergebnisse zutage: Von den vierzehn Chamaeleo-Arten wurden 13 bestätigt, eine jedoch in Frage gestellt. Zusätzlich konnten mehrere neue candidate species ausgemacht werden.

Die beiden unterschiedlichen Populationen von Chamaeleo anchietae im westlichen Angola sowie im südöstlichen Kongo und Tansania stellen vermutlich zwei unterschiedliche Arten dar. Sollten die Tiere aus der Demokratischen Republik Kongo und Tansania in Zukunft tatsächlich in den Artstatus erhoben werden, müssten sie der Taxonomie und einer Artbeschreibung von 1950 nach Chamaeleo vinckei genannt werden.

Chamaeleo gracilis scheint – was auf Grund seiner weiten Verbreitung nicht weiter verwunderlich wäre – mindestens drei eigenständige Arten zu verstecken. Die „echten“ Chamaeleo gracilis kämen demnach in Liberia vor, außerdem in Sierra Leone und Guinea. Die beiden anderen Gruppen stammen  zum einen aus dem Länderdreieck zwischen Chad, Kamerun und zentralafrikanischer Republik und von der Ländergrenze zwischen Kenia und Tansania. Leider wurden von Chamaeleo gracilis nur Einzeltiere beprobt, so dass an dieser Stelle noch keine weiter reichende Empfehlung zur Aufsplittung von Arten gegeben werden kann.

Das derzeit als eine einzige Art beschriebene Lappenchamäleon (Chamaeleo dilepis) könnte insgesamt drei Arten beinhalten. Eine der genetisch unterschiedlichen Populationen kommt im Osten Afrikas in Tansania und Ruanda vor, während eine zweite Art im südlichen und östlichen Afrika, von Südafrika über Botswana, Sambia, Namibia, Mosambik und Malawi bis nach Südtansania, lebt. Die dritte Art wäre im Westen Zentralafrikas zwischen Angola und dem Kongo verbreitet. Dabei passt keine der candidate species zu den acht bisher rein vom Aussehen beschriebenen Unterarten. Hier ist also eine vollständige Aufarbeitung der bisherigen Unterarten, deren Status sowie dem Artstatus der drei neu aufgetauchten clades notwendig.

Interessant sind zudem die Untersuchungsergebnisse zu Chamaeleo necasi aus Benin. Es stellte sich heraus, dass die Genetik das beprobte Tier als Chamaeleo gracilis identifizierte. Das Exemplar selbst wurde von den Forschern jedoch nicht untersucht. Es könnte sich dabei um ein durch sein Aussehen falsch eingeordnetes Chamaeleo gracilis handeln. Hier müssten die zur Artbeschreibung 2007 verwendeten Exemplare noch einmal gesichtet und beprobt werden, um mehr Informationen über den tatsächlichen Artstatus zu erhalten.

Im Zuge der genetischen Untersuchungen fanden die Forscher heraus, dass der Ursprung der Gattung Chamaeleo vermutlich in Südafrika liegt. Chamaeleo namaquensis, das einzige terrestrisch lebende Chamäleon der Gattung Chamaeleo, spaltete sich bereits vor 40 Millionen Jahren im Eozän von den anderen Chamaeleo-Arten ab. Damit ist das Namaqua-Chamäleon aus der Namibwüste und Damaraland das „älteste“ Chamäleon der Gattung Chamaeleo. Chamaeleo anchietae folgte etwa vor 29 Millionen Jahren.

Out of southern Africa: origins and cryptic speciation in Chamaeleo, the most widespread chameleon genus
Devon C. Main, Bettine Jansen van Vuuren, Colin R. Tilbury & Krystal A. Tolley Conceptualisation
Molecular Phylogenetics and Evolution, Volume 175, Oktober 2022
DOI: 10.1016/j.ympev.2022.107578

Unerwartete genetische Vielfalt bei Erdchamäleons im Westen Madagaskars

Unerwartete genetische Vielfalt bei Erdchamäleons im Westen Madagaskars

by Alex Negro Wissenschaft

Bisher dachte man, dass das Erdchamäleon Brookesia bonsi ausschließlich in den Tsingy von Namoroka im Westen Madagaskars vorkommt. Deutsche und madagassische Forscher haben jetzt herausgefunden, dass gut 150 km weiter nördlich unweit der Küstenstadt Mahajanga sehr nahe Verwandte der Art leben. Die Erdchamäleons aus einem Wald bei Antsanitia sehen zwar äußerlich eher Brookesia decaryi ähnlich, genetisch sind sie aber näher verwandt mit Brookesia bonsi. Dagegen scheinen die echten Brookesia decaryi aus Ankarafantsika, 80 km östlich von Mahajanga, ausschließlich auf dieses Vorkommen beschränkt und nicht weiter verbreitet zu sein, wie man ursprünglich angenommen hatte. In den gleichen Untersuchungen stellten die Wissenschaftler fest, dass eine weitere Population Erdchamäleons aus dem UNESCO Weltnanturerbe Tsingy de Bemaraha ebenfalls nahe verwandt mit Brookesia bonsi ist. Die Erdchamäleons der dort vorkommenden Population hatte man rein optisch bisher eher Brookesia brygooi zugeordnet.

Weitere Arbeiten sind nun notwendig, um die genaue genetische Identität der Brookesia aff. bonsi zu klären. Sind es eigene Arten oder lediglich lokal isolierte Populationen von Brookesia bonsi? Eins jedoch ist schon jetzt sicher: Der Lebensraum nahe Mahajanga sollte dringend unter Schutz gestellt werden. Die Erdchamäleons müssen geschützt werden, damit sie überhaupt weiter erforscht werden können. Nach der aktuellen Datenlage könnten sie bereits jetzt vom Aussterben bedroht (IUCN: critically endangered) sein. Und die weitere Forschung könnte noch sehr spannend werden!

New records of threatened leaf chameleons highlight unexpected genetic diversity of the Brookesia decaryi / B. bonsi species complex in western Madagascar
Frank Glaw, Njaratiana A. Raharinoro, Rojo N. Ravelojaona, David Prötzel und Miguel Vences
Der Zoologische Garten 90, 2022 (1)
DOI 10.53188/zg003

Einfluss von UV-B aufs Wachstum

Einfluss von UV-B aufs Wachstum

by Alex Negro Kurzmitteilungen Wissenschaft

In einer Kurzmitteilung in der Herpetological Review wurde eine interessante Haltererfahrung aus den USA vorgestellt. Zwölf Teppichchamäleon-Schlüpflinge (Furcifer lateralis) aus dem gleichen Gelege wurden in vier Gruppen zu je drei Tieren aufgeteilt. Während den ersten zehn Wochen nach Schlupf wurden zwei Gruppen täglich 12 h lang ein UV-Index bis 3 zur Verfügung gestellt, den anderen beiden Gruppen ein UV-Index bis 7. Um die verschiedenen UV-Indizes zu erreichen, wurden Reptisun 5.0 verwendet. Gemessen wurde mit dem Solarmeter 6.5. Die Chamäleons hatten Ausweichmöglichkeiten bis UVI 0. Nach sechs, acht und zehn Wochen wurden die Teppichchamäleons vermessen und gewogen. Dabei fiel auf, dass in Woche 6 und 10 jeweils die Gruppen mit dem niedrigeren UV-Index bis zu 25% schwerer waren als die Vergleichsgruppen.

Die beiden Autoren ziehen daraus den Schluss, dass höhere UV-Indizes während der Aufzucht in den ersten Wochen bei Teppichchamäleons zu langsameren Wachstumsraten führen könnten. Das würde der Beobachtung in der Natur entsprechen, dass Jungtiere eher selten „sonnenbaden“ und sich versteckter im Gebüsch aufhalten. Auf Grund der kleinen Probandengruppe und gemischter Gruppen statt Einzelhaltung muss man mit Rückschlüssen hier noch vorsichtig sein. Dazu kommt, dass leider noch weitestgehend unerforscht ist, ob und wie Chamäleons ihre Vitamin D3-Regulation im Kunstlicht im Vergleich zu natürlichem Sonnenlicht regeln können. Nichtsdestotrotz ist es ein sehr interessanter Ansatz, der sich weiterzuverfolgen sicher lohnt.

Furcifer lateralis (carpet chameleon): Impact of Ultraviolet Light on growth
Michael J. Nash, Christopher V. Anderson
Herpetological Review 52 (2), 2022

Neue Forschung zum Labords Chamäleon in Kirindy, Madagaskar

Neue Forschung zum Labords Chamäleon in Kirindy, Madagaskar

by Alex Negro Wissenschaft

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