Leben unterm Wasserfall: Wie Frösche sich im Dauerschauer halten

Glasgow (Großbritannien) - Manche Frösche finden selbst unter extremsten Bedingungen noch sicheren Halt – sogar unter einem Wasserfall auf äußerst steiler, rauer und nasser Oberfläche. Wie genau sie das anstellen und was diese Froscharten anders machen als andere Spezies, die unter diesen Umständen längst die Haftung verlieren, haben schottische Biologen nun bei den Amphibien genauer untersucht. Ihre Versuche mit einer rotierenden Plattform zeigen: Der Schwarzgepunktete Winkerfrosch heftet sich nicht nur mit den Zehen, sondern auch mit Bauch und Schenkeln an die Oberfläche. Außerdem ist die Beschaffenheit der Polster an seinen Zehen besonders gut geeignet, um Wasser abzuleiten und so die Haftung auch bei Nässe zu erhalten, berichten die Forscher im Fachblatt „PLoS ONE“.

„Frösche, die in unmittelbarer Nähe schnell fließender Gewässer leben, haften auf sehr nassen und rauen Oberflächen, indem sie nicht nur – wie es auch viele auf Bäumen lebende Frösche tun – ihre spezialisierten Zehenpolster, sondern auch ihre Haut am Bauch und an den ventralen Oberschenkeln nutzen“, erläutert Thomas Endlein von der University of Glasgow. „Zusätzlich haben diese Frösche längliche Zellen auf ihren Zehenpolstern entwickelt, die helfen könnten, überschüssiges Wasser abzuleiten, um nahe an der Oberfläche zu bleiben.“ Unter verschiedenen Bedingungen hatten die Biologen das Haftungsvermögen des Schwarzgepunkteten Winkerfrosch (Staurois guttatus) mit dem des in Bäumen lebenden Flugfrosches Rhacophorus pardalis verglichen. Dazu setzten sie eine Plattform ein, die sich um eine Achse rotieren ließ, so dass der Winkel immer steiler wurde, bis die nur wenige Zentimeter großen Tiere sogar über Kopf hingen. Außerdem ließ sich die Beschaffenheit der Oberfläche variieren und unterschiedlich stark mit fließendem Wasser benetzen.

Sie stellten fest: Auf glatten und trockenen Oberflächen konnten sich beide Froscharten über Adhäsionskräfte äußerst gut halten - selbst dann noch, wenn es extrem steil wurde oder sogar in überhängende Neigungen überging. Doch wenn fließendes Wasser ins Spiel kam, änderte sich das deutlich. Dann war der Winkerfrosch eindeutig im Vorteil, selbst wenn seine Zehenpolster völlig unter Wasser gelangten. Beide Arten setzten zwar grundsätzlich neben den Zehen auch Bauch- und Schenkelpartien für bessere Haftung ein. Doch während sich beim Flugfrosch bei Nässe und zunehmend steilerem Gefälle Bauch und Schenkel häufiger von der Oberfläche lösten, verstärkte der Winkerfrosch gerade dann den Einsatz dieser Körperpartien. Die zugrundeliegenden Kräfte, mit denen sich die Amphibien an der Oberfläche hielten, nahmen bei Nässe deutlich ab, ergaben weitere Untersuchungen der Forscher. Zwischen den beiden Froscharten gab es in dieser Hinsicht aber nur geringfügige Unterschiede. Daher schreiben die Biologen die bessere Haftung der Winkerfrösche der größeren Fläche zu, mit der sich die Tiere an die Oberfläche pressten.

Untersuchungen der Körperpartien, mit denen sich die Amphibien an die Oberfläche hefteten, mit dem Elektronenmikroskop ergaben zudem: Die Zellen der Zehenpolster sind beim Winkerfrosch – im Vergleich zum Flugfrosch – ein klein wenig länglicher geformt. Diese Struktur glättet die zwischen den Zellen verlaufenden Kanälen, was es wiederum erleichtert, überschüssiges Wasser unter den Polstern abzuleiten. Letztlich könnte die Haftung am Untergrund so noch weiter verbessert werden.