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Farben im Tierreich: Warum Frösche grün sind

Frösche haben keine Pigmentzellen. Warum schillern sie dann in allen möglichen Grüntönen und sind perfekt an ihre Flora angepasst? Genau das wollen Froschforscher nun herausgefunden haben.
Dieses Exempar ist perfekt getarntLaden...

Eigentlich dürften Frösche gar nicht grün sein. Ihre Haut ist meist durchsichtig und enthält keinerlei Pigmentzellen. Dass die Tiere dennoch ein breites Spektrum an Blau- und Grüntönen abdecken, liegt offenbar an bestimmten Eiweißen aus der Familie der so genannten Serpine. Dies berichtet ein Team um Lucía Chemesk und Sara Baric von der Universidad Nacional de San Martín und der Universidad de Buenos Aires nun im Fachmagazin »PNAS«.

Die Serpine binden an ein Farbstoffmolekül, das sich in großen Mengen in Blut, Lymphe und Knochen der Amphibien befindet. Zum einen bewirkt das offenbar, dass der Farbstoff nicht so schnell ausgeschieden wird. Zum anderen veränderte die Bindung sein Reflexionsspektrum, wie das Team mit Hilfe photometrischer Messungen an ihrem Versuchsobjekt feststellte. Dafür hatten sie Boana punctatus, einen gelbgrünen Laubfrosch aus Südamerika, ausgewählt. Der Frosch bekommt dadurch eine Farbe, die derjenigen ähnelt, die auch die Pflanzen in seiner Umgebung aufweisen. So ist er perfekt getarnt.

Bei dem Farbstoff in den Körperflüssigkeiten des Froschs handelt es sich um Biliverdin, das bekanntlich eine bläulich grüne Farbe hat. Bislang war allerdings unklar, wie daraus die unterschiedlichen Farbtöne entstehen, die jeweils perfekt auf die pflanzliche Umgebung verschiedener Froscharten abgestimmt sind und von grün bis rötlich reichen. Andere Forscher hatten zum Beispiel bereits gezeigt, dass braune Frösche nicht grüner werden, wenn sie ihnen Biliverdin spritzten. Die Tiere schieden den Farbstoff einfach wieder aus.

Frösche haben eine breite FarbpaletteLaden...
Aplastodiscus leucopygius | Diese Froschspezies ist eher bläulich. Sie bevorzugt wasserreiche Habitate und lebt hauptsächlich in Brasiliens Tieflandwäldern, Flüssen und Süßwassersümpfen.

Auch bei acht anderen Froschspezies machte sich das Team auf die Suche nach Serpinen – und wurde fündig. Alle Frösche besitzen Vertreter der Proteinfamilie, manche sogar mehrere, etwa einen in der Lymphe und einen anderen im Knochen. Offenbar sind Serpine, die Biliverdin binden, im Laufe der Evolution mehrfach unabhängig voneinander entstanden. Weil die Proteine leicht unterschiedliche Reflexionspektren aufweisen, könnten sie für die individuelle Farbgebung der Froschspezies verantwortlich sein. Im Falle von Boana punctatus verschiebt sich der Bereich des Lichts durch die Serpine zum Beispiel weiter in den roten Bereich, weshalb das Tier grünlich gelb erscheint und kleine rote Sprenkel hat. Die Wissenschaftler schließen aber nicht aus, dass bei der Farbgebung weitere Moleküle eine Rolle spielen. Zudem könnten die neu entdeckten Froschproteine auch noch andere Aufgaben haben, etwa als Radikalfänger oder Antioxidantien fungieren, schreiben sie.

Nicht nur Frösche, auch Fische, Eidechsen und Säugetiere wie wir haben übrigens Biliverdin im Körper: Es entsteht, wenn der rote Blutfarbstoff Hämoglobin abgebaut wird. Das kann man manchmal sogar sehen: Wenn sich ein Hämatom, also ein blauer Fleck, langsam grün färbt. Danach wird er gelb – dafür ist Bilirubin, ein weiteres Abbauprodukt von Hämoglobin, verantwortlich. Bei Menschen mit Leber- oder Gallenproblemen kommen Biliverdin und Bilirubin in größerer Menge im Blut vor. Sie können den roten Blutfarbstoff nicht richtig abbauen oder ausscheiden. Dadurch verfärben sich ihre Augen und ihre Haut gelb. Laut den Forschern haben grüne Frösche mindestens viermal so viel Biliverdin im Blut wie Menschen, die an Gelbsucht leiden.

29/2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 29/2020

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