Schildkröte kann halbes Jahr unter Wasser bleiben

2. Juni 2010, 13:35
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Moschusschildkröte nimmt Sauerstoff über Papillen im Mund- und Rachenraum auf

Wien - Die Moschusschildkröte (Sternotherus odoratus) besitzt eine für Reptilien außergewöhnliche Fähigkeit: Sie kann ein gutes halbes Jahr lang unter Wasser bleiben ohne zum Luftholen auftauchen zu müssen. Wie die Schildkröte das zuwege bringt, haben nun Wissenschafter um Egon Heiss am Department für Theoretische Biologie der Universität Wien untersucht: Im Mund- und Rachenraum der Schildkröte befinden sich Papillen - lappenförmige, von Blutgefäßen durchzogene Oberflächenstrukturen, die den im Wasser enthaltenen Sauerstoff aufnehmen und Kohlendioxid abgeben. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift The Anatomical Record veröffentlicht.

Rätselhafte Papillen

Wie der sprichwörtliche Fisch im Wasser bewegt sich die Moschusschildkröte, denn sie taucht bis zu sechs Monate nicht auf. Ausgangspunkt der Untersuchung war eine Analyse des Fressverhaltens: "Dabei sind wir auf die lappenförmigen Oberflächenstrukturen des Mund- und Rachenraums gestoßen, die bei der Moschusschildkröte besonders ausgeprägt sind", sagt Heiss. Bisher war die Funktion der Papillen ein Rätsel, denn auch andere, nicht unter Wasser atmende Schildkrötenarten verfügen über oberflächenvergrößernde Ausstülpungen.

Da diese großen, verzweigten Papillen der Moschusschildkröte nicht in Zusammenhang mit der Nahrungsaufnahme stehen, erforschten die Wissenschafter deren Atmung. Bisher wurde angenommen, der Gasaustausch - Sauerstoff aufnehmen, Kohlendioxid abgeben - erfolge über die Haut; Seeschlangen, viele Amphibien und auch Weichschildkröten "atmen" auf diese Weise. Doch die Haut der Moschusschildkröte ist dick, verhornt und es finden sich wenige Gefäße darunter. Atmen kann sie damit nicht.

"Kiemen" im Rachen

Anders die Papillen: Sie sind von zahlreichen Blutgefäßen durchzogen. Die Forscher untersuchten dabei sehr dünn geschnittenes Gewebe, das sie aus dem Museum bezogen und von dem sie unter dem Lichtmikroskop digitale Aufnahmen erstellten. Zur Verwendung kam außerdem ein Rasterelektronenmikroskop, das bemerkenswert hohe Vergrößerungen der Oberflächenstrukturen lieferte. Heiss erläutert: "Die Aufnahmen zeigen, wie präsent diese Papillen sind. Sie sind verhältnismäßig groß, verzweigt und in großer Zahl vorzufinden. Und sie werden perfekt durchspült, da die Schildkröten ihren Rachenraum regelmäßig mit frischem Wasser versorgen. Somit steht fest, dass diese Tiere etwas Ähnliches wie Kiemen entwickelt haben."

Die Moschusschildkröte ist in vielerlei Hinsicht ungewöhnlich: Mit einer Größe von 7,5 bis 10 cm ist sie eine der kleinsten Schildkrötenarten - Riesenschildkröten auf den Galápagos-Inseln erreichen dagegen eine Panzerlänge von über einem Meter. Ihr Aussehen ähnelt - obwohl Wasserschildkröte - den Landschildkröten; außerdem ist sie in der Lage, Feinde mit einem stark riechenden Sekret abzuschrecken. Ihre Heimat sind die Süßgewässer Nordamerikas, wo sie vor allem Schnecken verzehrt. (red)

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    Die Moschusschildkröte - hier ein wenige Tage altes Jungtier - kann monatelang unter Wasser bleiben; zur Atmung dienen ihr Papillen im Rachenraum, die als eine Art Kiemen fungieren.

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