Williard - 2019 - 01

Williard, A. S., L. A. Harden, T. T. Jones & S. R. Midway (2019): Effects of temperature and salinity on body fluid dynamics and metabolism in the estuarine diamondback terrapin (Malaclemys terrapin). – Journal of Experimental Biology 222(10): jeb202390.

Die Auswirkungen von Temperatur und Salinität auf die Dynamiken der Körperflüssigkeiten und den Stoffwechsel bei der die Flussmündungen besiedelnden Diamantschildkröte (Malaclemys terrapin).

DOI: 10.1242/jeb.202390 ➚

Diamantschildkröte, Malaclemys terrapin – © Hans-Jürgen Bidmon
Diamantschildkröte,
Malaclemys terrapin, im Aquaterrarium
© Hans-Jürgen Bidmon

Bei der Diamantschildkröte handelt es sich um die einzige Schildkröte der gemäßigten Zone die ausschließlich Flussmündungen und Deltas besiedelt. Morphologische, verhaltensbasierte und physiologische Eigenschaften tragen dazu bei, dass diese Schildkröte den osmotischen Druck ihres Blutes innerhalb dieser euryhalinen (salzhaltigen) Umwelt regulieren kann. Eine niedrige Permeabilität (Durchlässigkeit) der Haut in Kombination mit einem aquatisch-terrestrischen Wanderverhalten begrenzt den passiven Austausch von Wasser und Salz mit der Umwelt und zudem regulieren diese Schildkröten aktiv die Salzaufnahme via Veränderungen beim Trinken und bei der Futteraufnahme. Die lakrimalen Salzdrüsen erleichtern und beschleunigen die Ausscheidung von Natrium ((Na+)- und Chlorid (Cl-)-Ionen durch einen aktiven Transportmechanismus. Wir untersuchten hier die Dynamiken der Körperflüssigkeiten, den Sauerstoffverbrauch ((V) über O-2) sowie den osmotischen Status der Individuen, wenn sie einem akuten Anstieg der Salinität (12 bis 35 psu) bei 10 und 25 °C ausgesetzt waren, um die relative Wichtigkeit der verhaltensbasierten versus der physiologischen osomoregulatorischen Anpassung während der verschiedenen saisonal vorherrschenden Temperaturbedingungen zu bestimmen. Lineare-Mischmodelle wurden dazu eingesetzt um die Auswirkungen der experimentell eingesetzten Temperaturen und Salzgehalte in Bezug zur Körpermasse zu analysieren. Allgemein ausgedrückt zeigte sich, dass der Einfluss der Temperatur eine bedeutendere Rolle als die Salinität spielte. Schildkröten die an eine Temperatur von 25 °C angepasst waren zeigten eine signifikant niedrigere Osmolalität des Blutes und an Na+ und sie wiesen höhere Wasseraustauschraten [täglicher Wasserflux (DWF) auf und ein (V) über O-2] im Vergleich zu Schildkröten die an 10 °C angepasst waren. Die Auswirkungen der Salinität wurden durch den DWF bestimmt was dazu führte, dass Anpassungsreaktionen an eine akute Salinitätserhöhung auf 35 psu diesen signifikant erniedrigten. Unsere Ergebnisse unterstützen die Beobachtung, dass die verhaltensbasierte Osmoregulationsstrategie der Schildkröten den wichtigeren Osmoregulationsmechanismus darstellt.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Auch hier haben wir ein gutes physiologisch-chemisches Beispiel dafür wie vielfältig sich Umweltanpassung gestaltet, das auch gleichzeitig aufzeigt, dass dies eben allein nicht ausreicht und es für die Schildkröten weit wichtiger ist sich durch ein adäquates Verhalten wie das hin und her Wandern zwischen Süß- und Salzwasser sowie durch die Nahrungsauswahl entsprechen anzupassen. Letzteres erfordert aber kognitive Fähigkeiten und Verhaltensplastizität sowie Biochemisch–molekulare Adaptation. Siehe auch Roth et al., (2019); Roth & Krochmal, (2018); Hong et al. (2019).

Literatur

Hong, M., N. Li, J. Li, W. Li, L. Liang, Q. Li, R. Wang, H. Shi, K. B. Storey & L. Ding (2019): Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase Signaling Regulates Lipid Metabolism in Response to Salinity Stress in the Red-Eared Slider Turtle Trachemys scripta elegans. – Frontiers in Physiology 10: 962 oder Abstract-Archiv.

Roth T. C. II, A. R. Krochmal & L. D. LaDage (2019): Reptilian Cognition: A More Complex Picture via Integration of Neurological Mechanisms, Behavioral Constraints, and Evolutionary Context. – Bioessays 41(8): e1900033 oder Abstract-Archiv.

Roth, T. C. II & A. R. Krochmal (2018): Of molecules, memories and migration: M1 acetylcholine receptors facilitate spatial memory formation and recall during migratory navigation. – Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 285(1891) oder Abstract-Archiv.

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