Feromonen in de vingers kunnen gifkikkers helpen paren

Tijdens de paring omhelzen sommige mannelijke gifkikkers het gezicht van hun partner in een met liefdesdrank doordrenkte omhelzing.

De verliefde amfibieën kunnen volgens onderzoekers op 21 juli in Molecular Ecology feromonen aanmaken in klieren in hun vingers, wat wijst op een evoluerend begrip van de complexiteit van kikkerparingen.

Veldbiologe Diana Abondano Almeida en haar collega's bestudeerden chemische communicatie bij amfibieën en merkten een combinatie van eigenaardigheden op bij mannelijke gifkikkers. De mannetjes van sommige soorten hebben één opvallend gezwollen vingertop aan elke hand die nog boller wordt tijdens het voortplantingsseizoen. Paring bij kikkers omvat vaak "amplexus," waarbij het mannetje zich van achteren vastgrijpt aan het vrouwtje, soms uren of dagen lang (SN: 6/14/16). In cephalic amplexus, een ongebruikelijke variant die uniek is voor de meeste gifkikkers, grijpen de mannetjes de vrouwtjes bij het gezicht, met de vingers rustend in de buurt van de mond en neusgaten van hun partner.

Deze plaatsing - vooral in combinatie met gezwollen vingers bij sommige soorten - leek te specifiek om "louter toeval" te zijn, zegt Almeida, van de Goethe Universiteit in Frankfurt. Andere amfibieën, zoals salamanders, gebruiken bekende chemische stoffen genaamd sodefrin precursor-achtige factoren, of SPFs, tijdens de rechtbank. Sommige salamanders produceren deze SPFs met behulp van huidklieren en geven ze door aan hun partner door nauw contact. Almeida en haar team vroegen zich af of de vingers van de kikkers vergelijkbare feromonen produceerden die werden gebruikt bij de paring.

De onderzoekers namen weefselmonsters van de vingers van de mannetjes van twee soorten gifkikkers: gestreepte keelflechtraketkikkers (Leucostethus brachistriatus) uit Colombia en een in het laboratorium gekweekte populatie van Anthony's gifkikker (Epipedobates anthonyi). Met genetische analyse vergeleken ze het relatieve aantal RNA-transcripten - kopieën van de DNA-reeks die wordt gebruikt om eiwitten te maken, inclusief feromonen - in gezwollen en normale vingers. In beide kikkersoorten produceerden tientallen SPF-genen honderden tot duizenden keren meer RNA in de gezwollen vingers.

Almeida en haar collega's denken dat de mannetjes deze vingerfarmaceutica via het langdurige directe contact in de neusgaten of huid van de vrouwtjes leiden. Aangezien amplexus plaatsvindt nadat de kikkers al gepaard zijn, worden de feromonen waarschijnlijk niet gebruikt om aan te trekken, zegt Almeida. In plaats daarvan kunnen ze fysiologische veranderingen bij de vrouwelijke kikkers op gang brengen. "[Ze] zouden het vrouwtje kunnen aanzetten om eieren af te zetten, of op zijn minst dit proces versnellen."

Historisch gezien is kikkerhofmakerij voornamelijk bestudeerd met een focus op geluid, met name hun repertoire van gekwaak en gekraak, zegt Sarah Woodley, een integratieve fysioloog aan de Duquesne Universiteit in Pittsburgh. Maar de laatste jaren zijn onderzoekers begonnen met het erkennen van de rol van de visuele, tactiele en chemische componenten van kikkerparingen (SN: 6/2/14; SN: 2/2/23).

"Ze zijn geavanceerde dieren," zegt Woodley. "Ze gebruiken niet slechts één zintuiglijke modaliteit om te communiceren. Het draait niet allemaal om roepen."

Almeida zegt dat er tal van vervolgstappen zijn in dit onderzoek. Terwijl de enorme toename van SPF-transcripten zeker wijst op de vingertoppen als gespecialiseerde feromoonfabrieken, kunnen toekomstige studies deze eiwitten vinden en isoleren en bepalen of en hoe ze de biologie van de vrouwelijke kikkers beïnvloeden.