Title (eng)
Functions and mechanisms of colour change in anurans
Parallel title (deu)
Funktionen und Mechanismen des Farbwechsels bei Anuren
Author
Susanne Stückler
Advisor
Thomas Bugnyar
Walter Hödl
Co-Advisor
Doris Preininger
Assessor
Ulmar Grafe
Heike Pröhl
Abstract (deu)
Körperfärbungen sind in visuelle Kommunikationssysteme eingebunden und unterliegen evolutionären Veränderungen, die durch natürliche und sexuelle Selektionsmechanismen gesteuert werden. In der vorliegenden Arbeit wird die Bedeutung visueller, adaptiver Körperfärbungen im Zusammenhang mit Überleben und Fortpflanzung bei Anuren untersucht. In den Kapiteln 1 und 2 untersuchten wir den ontogenetischen Farbwechsel des Wallace Flugfrosches (Rhacophorus nigropalmatus). Dieser als Jungtier rote Frosch mit weißen Punkten wird als ausgewachsenes Tier grün. Wir konnten feststellen, dass über die Nahrung aufgenommene Carotinoide zur Entwicklung der grünen Körperfarbe beitragen und dynamische Farbanpassungen ermöglichen. Die Funktion der unterschiedlichen Farbmorphen wurde in einem weiteren Schritt untersucht. Wir konnten zeigen, dass die weißen Punkte, die mit Tierkot assoziiert werden können, als wichtiges visuelles Merkmal fungieren, um vor Prädatoren geschützt zu sein. In den Kapiteln 3 und 4 untersuchten wir den dynamischen Farbwechsel der männlichen Schwarznarbenkröten (Duttaphrynus melanostictus), die während der kurzen Paarungszeit leuchtend gelb werden. Wir konnten zeigen, dass die gelbe Körperfarbe durch die Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin ausgelöst werden. In Verhaltensexperimenten mit Modellkröten im natürlichen Habitat der Tiere hatten die Männchen deutlich mehr Kontakt mit den braunen Modellen als mit den gelben Modellen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Gelbfärbung der Männchen eine schnelle Partnererkennung im dichten Laichgeschehen mit viel Konkurrenz ermöglicht. Insgesamt konnten wir zeige, dass sich der Farbwechsel als Signalstrategie auf sehr unterschiedliche Weise und unter völlig unterschiedlichen Bedingungen bei den beiden untersuchten Amphibienarten entwickelt hat.
Abstract (eng)
Body colourations are integrated into visual communication systems and undergo evolutionary changes controlled by natural and sexual selection. This thesis investigates the visual significance of adaptive colourations in the context of survival and reproduction. In Chapters 1 and 2, we explored ontogenetic colour change of Wallace’s flying frogs (Rhacophorus nigropalmatus) which are green in their adult life stage, but juveniles are red with white spots. We show that dietary carotenoids contribute to the development of green body colouration and enable dynamic colour adaptions. Furthermore, we demonstrated that the conspicuous colouration of juveniles likely serves as an antipredator strategy, assuming that the white spots of juveniles are associated with animal faeces and thus part of a masquerade protecting the animals from predators. In Chapters 3 and 4, we examined dynamic colour change of male Asian common toads (Duttaphrynus melanostictus), which become yellow during their short mating season. We could show that yellow colour is mediated by stress hormones (catecholamines). In behavioural experiments with model toads in the animals' natural habitat, males had much more contact with brown models than with yellow models. Our results indicate that male yellow colour has evolved as a sexual signal facilitating rapid mate recognition in dense breeding aggregations with intense male-male competition. Overall, we showed that colour change as a signalling strategy evolved in very different ways and under completely different conditions in the two amphibian species studied.
Keywords (deu)
AnurenAmphibienFarbwechselSexueller DichromatismusVisuelle SignaleCarotinoideMaskeradeHerpetologieVerhaltensbiologieDynamischer FarbwechselOntogenetischer FarbwechselVisuelle Modelle
Keywords (eng)
anuransamphibiansvisual modelsherpetologybehavioural biologyontogenetic colour changedynamic colour changevisual signalscolour changemasqueradecarotenoidssexual dichromatism
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
109 Seiten : Illustrationen
Number of pages
109
Study plan
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium Naturwissenschaften (Lebenswiss.): Biologie
[UA]
[794]
[685]
[437]
Association (deu)
Title (eng)
Functions and mechanisms of colour change in anurans
Parallel title (deu)
Funktionen und Mechanismen des Farbwechsels bei Anuren
Author
Susanne Stückler
Abstract (deu)
Körperfärbungen sind in visuelle Kommunikationssysteme eingebunden und unterliegen evolutionären Veränderungen, die durch natürliche und sexuelle Selektionsmechanismen gesteuert werden. In der vorliegenden Arbeit wird die Bedeutung visueller, adaptiver Körperfärbungen im Zusammenhang mit Überleben und Fortpflanzung bei Anuren untersucht. In den Kapiteln 1 und 2 untersuchten wir den ontogenetischen Farbwechsel des Wallace Flugfrosches (Rhacophorus nigropalmatus). Dieser als Jungtier rote Frosch mit weißen Punkten wird als ausgewachsenes Tier grün. Wir konnten feststellen, dass über die Nahrung aufgenommene Carotinoide zur Entwicklung der grünen Körperfarbe beitragen und dynamische Farbanpassungen ermöglichen. Die Funktion der unterschiedlichen Farbmorphen wurde in einem weiteren Schritt untersucht. Wir konnten zeigen, dass die weißen Punkte, die mit Tierkot assoziiert werden können, als wichtiges visuelles Merkmal fungieren, um vor Prädatoren geschützt zu sein. In den Kapiteln 3 und 4 untersuchten wir den dynamischen Farbwechsel der männlichen Schwarznarbenkröten (Duttaphrynus melanostictus), die während der kurzen Paarungszeit leuchtend gelb werden. Wir konnten zeigen, dass die gelbe Körperfarbe durch die Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin ausgelöst werden. In Verhaltensexperimenten mit Modellkröten im natürlichen Habitat der Tiere hatten die Männchen deutlich mehr Kontakt mit den braunen Modellen als mit den gelben Modellen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Gelbfärbung der Männchen eine schnelle Partnererkennung im dichten Laichgeschehen mit viel Konkurrenz ermöglicht. Insgesamt konnten wir zeige, dass sich der Farbwechsel als Signalstrategie auf sehr unterschiedliche Weise und unter völlig unterschiedlichen Bedingungen bei den beiden untersuchten Amphibienarten entwickelt hat.
Abstract (eng)
Body colourations are integrated into visual communication systems and undergo evolutionary changes controlled by natural and sexual selection. This thesis investigates the visual significance of adaptive colourations in the context of survival and reproduction. In Chapters 1 and 2, we explored ontogenetic colour change of Wallace’s flying frogs (Rhacophorus nigropalmatus) which are green in their adult life stage, but juveniles are red with white spots. We show that dietary carotenoids contribute to the development of green body colouration and enable dynamic colour adaptions. Furthermore, we demonstrated that the conspicuous colouration of juveniles likely serves as an antipredator strategy, assuming that the white spots of juveniles are associated with animal faeces and thus part of a masquerade protecting the animals from predators. In Chapters 3 and 4, we examined dynamic colour change of male Asian common toads (Duttaphrynus melanostictus), which become yellow during their short mating season. We could show that yellow colour is mediated by stress hormones (catecholamines). In behavioural experiments with model toads in the animals' natural habitat, males had much more contact with brown models than with yellow models. Our results indicate that male yellow colour has evolved as a sexual signal facilitating rapid mate recognition in dense breeding aggregations with intense male-male competition. Overall, we showed that colour change as a signalling strategy evolved in very different ways and under completely different conditions in the two amphibian species studied.
Keywords (deu)
AnurenAmphibienFarbwechselSexueller DichromatismusVisuelle SignaleCarotinoideMaskeradeHerpetologieVerhaltensbiologieDynamischer FarbwechselOntogenetischer FarbwechselVisuelle Modelle
Keywords (eng)
anuransamphibiansvisual modelsherpetologybehavioural biologyontogenetic colour changedynamic colour changevisual signalscolour changemasqueradecarotenoidssexual dichromatism
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
109
Association (deu)
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