Dieser Blogbeitrag fasst unser Papier mit dem Titel Prüfung des Einflusses der Art der Beutepräsentation auf die Fütterungskinematik von terrestrischen und aquatischen Ambystomatidae veröffentlicht in Journal of experimental Zoology - Part A
Die Standardisierung der Aufzeichnungen über den Beutefang ist eine schwierige Aufgabe!
Die Untersuchung der Fütterungskinematik von Salamandern und Molchen erfordert die Erfassung zahlreicher Hochgeschwindigkeitsaufnahmen von Beutetieren bei mehreren Individuen und Arten. Wir arbeiten oft unter großem Zeitdruck, manchmal in Labors im Ausland, wo mehrere Forscher gleichzeitig Daten sammeln. Außerdem müssen die Tiere nach ihrer üblichen Fütterungsroutine gefüttert werden, sonst verweigern sie möglicherweise die Nahrungsaufnahme. Daher können kleine Unterschiede im Fütterungsprotokoll auftreten, je nachdem, wer die Daten sammelt und welches Tier gefilmt wird.
Dies veranlasste uns zu der Frage, ob das Festhalten von Beutetieren mit einer Pinzette, anstatt sie auf das Substrat fallen zu lassen, die Fressbewegungen der Salamander beeinflussen könnte. Da Salamander unterschiedliche Fütterungsstrategien anwenden, je nachdem, ob sie im Wasser oder an Land leben, haben wir diese Frage an zwei Arten von Fressern getestet:
- Fünf junge mexikanische Axolotl (Ambystoma mexicanum), die ihre Beute mit Hilfe von Saugfütterung (siehe das Video unten oder unser vorheriger Blogeintrag für Details zur Funktionsweise der Saugfütterung bei Axolotl).
- Drei erwachsene Tigersalamander (Sumpfbock (Ambystoma tigrinum)) und zwei erwachsene Binden-Tigersalamander (Ambystoma mavortium), die ihre Beute in der Regel mit Zungenbrecher (siehe Video unten) *.
* Wir haben Tiger- und Bindensalamander in unseren Analysen als eine einzige Gruppe behandelt, da sie kryptische Arten: Sie haben die gleiche Morphologie, unterscheiden sich aber genetisch.
Axolotl reagierten empfindlich auf die Art der Beutepräsentation!
Axolotls haben ihre Körperhaltung angepasst...
Der Kopfwinkel vor dem Schlag und der maximale Kopfwinkel während des Saugens war höher, wenn die Beute mit der Pinzette gehalten wurde, und zwar aus dem einfachen Grund, dass die Beute über dem Axolotl schwebte, anders als wenn sie auf dem Substrat ruhte.
... Sowie die Art und Weise, wie sie ihren Mund geöffnet haben:
Wurde die Beute mit einer Pinzette gehalten, öffneten die Axolotl ihr Maul schneller. Dadurch erreichten sie wahrscheinlich schneller die maximale Strömungsgeschwindigkeit, eine bekannte Methode zur Erhöhung der Saugkraft.
Wenn sich die Beute auf dem Substrat befand, öffneten sie ihr Maul weniger weit, was eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Saugkraft ist. Im Vergleich zum schnellen Öffnen des Mundes erzeugt eine geringere Mundöffnung jedoch eine Kraft, die mit zunehmender Entfernung schneller abfällt. Wahrscheinlich haben sie dies aber durch das Substrat kompensiert. Dank des Substrats wird der Raum relativ zweidimensional, was es ermöglicht, die Strömung zu konzentrieren und die Entfernung zu verdoppeln, aus der Beute erfolgreich erbeutet werden kann.
Bindender Tigersalamander und Tigersalamander reagierten nicht auf die Art der Beutepräsentation
Terrestrische Salamander haben ihre Haltung nicht angepasst...
Der Kopfwinkel wurde nicht davon beeinflusst, wie die Beute präsentiert wurde. Außerdem stellten wir fest, dass Tiger- und Bindensalamander im Gegensatz zu Axolotln, die ihre Schnauze immer in der Nähe der Beute positionierten oder diese berührten, nicht näher kamen, wenn die Beute weiter entfernt war. Stattdessen stürzten sie sich auf die Beute oder sprangen plötzlich auf sie zu.
...noch ihre Fütterungskinematik
Je nachdem, wie die Beute präsentiert wurde, ergaben sich keine signifikanten Änderungen in der Fresskinematik. Wir beobachteten lediglich, dass das Vorspannen des Kiefers häufiger auftrat, wenn die Beute mit einer Pinzette gehalten wurde (12 Mal gegenüber nur einem Mal, wenn die Beute auf dem Substrat lag). Interessanterweise folgte dieses Verhalten immer auf einen fehlgeschlagenen Versuch, die Zunge vorzustrecken.
Feedforward, Feedback und warum das Medium wichtiger ist als die Art, wie die Beute präsentiert wird
Die Saugfütterung erfordert extrem schnelle Bewegungen, so dass Axolotl ihren Schlag je nach Situation vorhersehen müssen; dies ist ein Feedforward-Mechanismus. Dies erklärt, warum die Präsentation der Beute ihre Fütterungskinematik beeinflusst.
Die terrestrische Nahrungsaufnahme erfolgt langsamer und weniger zwanghaft. Salamander verlassen sich auf die Rückmeldung ihres Zungenpolsters: Wenn die Beute beim Zurückziehen nicht erfasst wird, können sie in den Kiefervorhalte-Modus wechseln. Dieser Rückkopplungsmechanismus erklärt wahrscheinlich, warum die Präsentation der Beute kaum Auswirkungen auf ihre Fressbewegungen hat.
Bei der Kombination von aquatischen und terrestrischen Datensätzen wird die Auswirkung der Art der Beutepräsentation durch die größeren Unterschiede zwischen der Fütterung im Wasser und an Land überlagert (siehe PCA). Dies deutet darauf hin, dass die Bedeutung der Berücksichtigung der Beutepräsentation vom Kontext und der Ebene der Analyse abhängt.
Ändern Salamander also ihre Tischmanieren, wenn das Essen mit einer Pinzette serviert wird?
Nun... Axolotls offenbar schon! Sie passen ihre Körperhaltung an, optimieren ihre Saugkraft und ihre Hydrodynamik wie winzige Wasseringenieure. Tigersalamander hingegen scheren sich nicht um die Etikette des feinen Essens: Wenn die Zunge versagt, gehen sie einfach zu Plan B über und beißen zu.
Kurz gesagt, für Salamander geht es nicht um das Besteck, sondern um das Medium. Wasser erfordert Strategie, Land erlaubt Improvisation.
Und wenn man aus dieser Studie eines mitnehmen kann, dann das: Unterschätzen Sie beim Filmen der Fütterungskinematik niemals die Macht der Pinzette... sie könnte das Abendessen in Biomechanik verwandeln.
Eine ausführlichere Version unserer Studie finden Sie in unserem Papier
