Langzeitstudie zur Spermagewinnung bei Chamäleons

Langzeitstudie zur Spermagewinnung bei Chamäleons

by Alex Negro 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

Vergleiche an Gliedmaßen von Hadramautagame und Jemenchamäleon

Vergleiche an Gliedmaßen von Hadramautagame und Jemenchamäleon

by Alex Negro Wissenschaft

Ein jemenitischer Biologe der Al Saeed Universität hat kürzlich Messungen an zwei verschiedenen Reptilienarten vorgenommen, um deren Vorder- und Hintergliedmaßen strukturell und funktional zu vergleichen. Sowohl die Hadramautagame (Acantocercus adramitanus) als auch das Jemenchamäleon (Chamaeleo calyptratus) kommen in gleichen Lebensräumen im Jemen vor, sie bewohnen jedoch unterschiedliche Mikrohabitate und bewegen sich unterschiedlich fort. Während die Agame vorwiegend am Boden und im niedrigen Gebüsch lebt, ist das Jemenchamäleon ein reiner Baumbewohner.

Für die Studie wurden jeweils 10 Exemplare beider Arten in Taiz aus der Natur entnommen. Die Kopf-Rumpf-Länge der Agamen lagen zwischen 52 und 125 mm, die der Chamäleons zwischen 90 und 200 mm. Die Tiere wurden getötet und die Gliedmaßen entfernt, gefärbt und dann vermessen.

Der Aufbau der Gliedmaßen war prinzipiell bei beiden Arten gleich, Hände und Füße unterschieden sich jedoch deutlich voneinander. Die Hadramautagame hat fünf Carpalknochen, während beim Jemenchamäleon die distalen Carpalknochen 2,3 und 4 verschmolzen sind. Bei beiden Arten fehlen die distalen Tarsalknochen 2 und 5. Beim Jemenchamäleon fehlen die bei der Agame variabel vorkommenden Sesamknöchelchen. Wie zu erwarten war, sind die Röhrenknochen der Jemenchamäleons an Vorder- und Hintergliedmaßen nahezu gleich lang, während bei den Agamen die Vordergliedmaßen deutlich kürzer als die Hintergliedmaßen sind. Insgesamt sind alle langen Röhrenknochen beim Jemenchamäleon länger als bei der Hadramautagame.

The skeletal characteristics of limb of two endemic lizard species (Acantocercus adramitanus and Chamaeleo calyptratus) in Yemen
Yaser H.A. Obady
Al-Saeed University Journal of Humanities and Applied Sciences 06 (1) 2023: pp. 188-210
DOI: 10.17161/randa.v30i1.18614

Eingeschleppte Chamäleons in Florida

Eingeschleppte Chamäleons in Florida

by Alex Negro Wissenschaft

Der „Sunshine State“ Florida im Südosten der USA ist schon lange bekannt für eine Vielzahl eingeschleppter Reptilien. Studenten der Universität von Florida haben kürzlich eine kleine Broschüre über den aktuellen Stand dort eingeschleppter Chamäleon-Arten veröffentlicht.

Bereits in den späten 1800er Jahren fand nachweislich ein nicht-einheimisches Reptil mit einem Schiff den Weg nach Florida: Ein Anolis. Seitdem wurden rund 150 eingeschleppte Arten in dem US-Bundesstaat dokumentiert, darunter acht Arten Chamäleons. Drei davon sind inzwischen über die gesamte südliche Hälfte der Halbinsel verbreitet und vermehren sich sogar: Das Jemenchamäleon Chamaeleo calyptratus, das Madagaskar-Riesenchamäleon Furcifer oustaleti und das Pantherchamäleon Furcifer pardalis.

Aktuell bekannte Verbreitung von Panther-, Jemen- und Madagaskar-Riesenchamäleon in Florida

Man geht davon aus, dass alle drei Arten mit zunehmendem Zoohandel und der Privathaltung von Chamäleons ins Land kamen. Furcifer oustaleti ist seit mindestens dem Jahr 2000 in Florida. Bekannt wurden damals erste Funde in einer Avocadoplantage, die sich in direkter Nähe der Gebäude eines ehemaligen Importeurs in Miami – Dade County, befand. Chamaeleo calyptratus wurde nur wenig später, 2002, erstmals in Fort Myers auf einem leerstehenden Grundstück nachgewiesen. Furcifer pardalis folgte 2008.

Die Frage, ob eine der drei genannten Arten als invasiv zu betrachten ist, ist mangels Daten bisher schwierig zu beantworten. Als invasiv wird eine Art gesehen, die nicht-einheimisch ist, durch den Menschen eingeschleppt wurde und nachweislich Schaden an der einheimischen Flora und Fauna verursacht. Der letzte Punkt ist jedoch strittig. Während von Jacksons Chamäleons auf Hawaii nachgewiesen wurde, dass sie unter anderem einheimische bedrohte Schnecken-Arten verzehren, ist dergleichen aus Florida bisher unbekannt. Dort gelten die Tere aktuell eher als Lästlinge, allerdings mit Potenzial zur Bedrohung der einheimischen Wirbellosenfauna.

Problematisch ist, dass wohl nach wie vor Chamäleons ausgesetzt werden – teils entlaufen sie unabsichtlich, teils werden jedoch auch gezielt Tiere ausgesetzt, um später den Nachwuchs einzusammeln und zu verkaufen. Für letzteres benötigt man eine Genehmigung in Florida. Interessant dazu: Jeder darf eingeschleppte Chamäleons auf dem eigenen Grundstück „auf humane Weise“ töten. An einigen Orten werden bereits gezielt Chamäleons abgesammelt, um sie an Privathalter zu vermitteln.

Die Studenten rufen dazu auf, Beobachtungen von Chamäleons in Florida im Internet über IveGot1.org oder über die gleichnamige App zu melden. Bisher sind nicht alle Populationen bekannt, da viele Informationen nur unter der Hand weitergegeben werden. Des Weiteren bitten sie darum, „lästig gewordene“ Chamäleons nicht auszusetzen, sondern beim Exotic Pet Amnesty Program der Florida Fish and Wildlife Conservation Commission abzugeben. Die Abgabe dort ist kostenlos, das EPAP sucht letztlich neue Halter für die Tiere.

Florida’s introduced reptiles: Veiled Chameleon (Chamaeleo calyptratus), Oustalet’s chameleon (Furcifer oustaleti), and panther chameleon (Furcifer pardalis)
Max Maddox, Karissa Beloyan, Natalie M. Claunch, Steve A. Johnson
Veröffentlichung des Wildlife Ecology and Conservation Department, Universität of Florida
DOI: 10.32473/edis-UW501-2022

Genetik: Karyotyp beim Jemenchamäleon

Genetik: Karyotyp beim Jemenchamäleon

by Alex Negro Wissenschaft

Dass das Geschlecht beim Jemenchamäleon (Chamaeleo calyptratus) genetisch festgelegt wird, ist schon länger bekannt. Die Art verfügt über ein XX-/XY-System. Wissenschaftler aus Russland, Großbritannien, Italien und Thailand haben sich nun mit dem Karyotyp der Art beschäftigt, also den Eigenschaften der Chromosomen.

Der wahrscheinlich ursprünglichste Karyotyp aller Chamäleons ist 2n= 36. Dabei hatte dieses „Urchamäleon“ sechs Paare metazentrischer Makrochromosomen und zwölf Paare Mikrochromosomen, besonders kleine Chromosomen. Das Jemenchamäleon dagegen hat eine geringere Chromosomenzahl, nämlich nur 2n=24. Mittels verschiedener genetischer Untersuchungsmethoden fanden die Forscher in der vorliegenden Studie heraus, dass dieser Karyotyp wahrscheinlich durch Fusionen entstand. Dabei verschmolzen offenbar zwei Mal Mikrochromosomen miteinander, und gleich vier Mal fusionierten Mikro- und Makrochromosomen. Letzteres, die sogenannte heterogene Fusion zwischen unterschiedlich großen Chromosomen, ist ungewöhnlich für Wirbeltiere. Normalerweise liegen Makro- und Mikrochromosomen an verschiedenen Plätzen im Zellkern und werden unterschiedlich schnell transkribiert und repliziert. Das Phänomen ist aber schon von Alligatoren und Schildkröten bekannt – für Chamäleons ist es neu.

Unklar war bisher auch, welches Chromosomenpaar beim Jemenchamäleon eigentlich für das Geschlecht zuständig ist. Bei Chamaeleo chamaeleon codiert das zweitgrößte Chromosomenpaar für das Geschlecht. Erste Mutmaßungen legen jedoch nahe, dass beim Jemenchamäleon stattdessen das fünfte Chromosomenpaar (CCA5) das Geschlechtschromosomenpaar sein könnte. Die Vermutung muss durch weitere Forschung noch validiert werden. Es steht außerdem noch zur Diskussion, welches Gen eigentlich vorwiegend für die Entwicklung der Geschlechtsorgane im Embryo verantwortlich ist – die Forschere identifizierten mindestens drei in Frage kommende Gene auf CCA5.

Identification of Iguania ancestral syntenic blocks and putative sex chromosomes in the Veiled Chameleon (Chamaeleo calyptratus, Chamaeleonidae, Iguania)
Katerina V. Tishakova, Dmitry Yu. Prokopov, Guzel I. Davletshina, Alexander V. Rumyantsev, Patricia C. M. O’Brien, Malcolm A. Ferguson-Smith, Massimo Giovannotti, Artem P. Lisachov, Vladimir A. Trifonov
International Journal of Molecular Sciences 23, Dezember 2022
DOI: 10.3390/ijms232415838