Twee paartjes Aziatische gewone padden die paren in Karnataka, India. De gele padden op de foto zijn mannetjes en de bruine zijn vrouwtjes.
Wanneer elk jaar in India en Zuidoost-Azië de eerste moessonregens vallen, ondergaat een bepaald soort pad een bijna radicale verandering in uiterlijk. Een tijdelijke, door hormonen veroorzaakte kleurverandering transformeert mannelijke Aziatische gewone padden (Duttaphrynus melanostictus) van chocoladebruin naar citroengeel in slechts enkele minuten.
Terwijl de huid van de vrouwtjes bruin blijft, ondergaan de mannetjes een verandering in hun kleurenpalet om zich voor te bereiden op een razendsnelle ronde van speeddates. Wetenschappers weten al lang dat de kleurverandering samenvalt met een hectisch jaarlijks tweedaags paringsfeest, maar pas onlangs hebben ze de specifieke functie ervan bevestigd.
Om dit te onderzoeken, printten onderzoekers van de Schönbrunn-dierentuin in Wenen 3D-padden, sommige bruin en andere geel, en plaatsten ze deze tussen echte padden die bijeenkwamen om te paren. Ze ontdekten dat de mannetjeskikkers de gele modellen grotendeels negeerden, maar vaak probeerden te paren met de bruine, die overeenkwamen met de kleur die ze van de vrouwtjes verwachtten. De onderzoekers probeerden andere factoren te variëren, zoals het gewicht, de grootte en de kleurverzadiging van de kikkermodellen, maar niets leek invloed te hebben op de modellen die het meest aantrekkelijk waren voor de mannetjeskikkers.
Wetenschappers zeggen dat dit er duidelijk op wijst dat padden van nature kleurcoderen om identiteitsverwarring te voorkomen. Terwijl mannetjes van andere soorten vaak felle kleuren vertonen om vrouwtjes aan te trekken, lijken deze padden geel te worden als een verkeerslicht om een signaal af te geven dat andere mannetjes afstoot.
“Bij soorten die zich explosief voortplanten, komen verkeerde paringen vaak voor”, zegt Susanne Stückler, onderzoeksmedewerker bij de dierentuin van Schönbrunn, die het onderzoek leidde. Omdat de voortplantingsperiode zo kort is, moeten de padden heel snel een partner vinden. De concurrentie is hevig, vooral omdat er maar weinig vrouwtjes zijn.
In hun ijver, zegt Stückler, kunnen mannetjes proberen te paren met andere mannetjes, met verkeerde padsoorten, met vissen of zelfs met levenloze voorwerpen. “Dit suggereert dat het onder deze omstandigheden van dichtheid en stress moeilijk kan zijn om de juiste partner te vinden”, zegt Stückler. “De kleuring lijkt een evolutionaire oplossing voor dit probleem te zijn.”
Dit soort onderzoek zou de manier waarop wetenschappers de evolutie van kleur in de stamboom van het dierenleven zien, kunnen veranderen, zegt Rayna Bell, conservator herpetologie van de California Academy of Sciences, die niet aan het onderzoek heeft meegewerkt.
“Dit is niet de eerste studie die dit soort signalen bij kikkers aantoont, maar wat ik echt interessant vind, is dat het onze interpretatie van kleursignalen zou kunnen veranderen, zelfs bij groepen die we denken al te begrijpen, waaronder meer charismatische voorbeelden zoals vogels of vlinders”, aldus Bell. “Aandacht besteden aan minder bestudeerde dieren kan nieuwe inzichten opleveren die ons doen heroverwegen wat we dachten te weten over signaalprocessen in het algemeen.”
In tegenstelling tot andere dieren, zoals octopussen en kameleons, die binnen enkele seconden van kleur kunnen veranderen, duurt het bij mannelijke padden ongeveer 10 minuten voordat ze geel worden. Dit komt doordat het proces wordt aangestuurd door hormonen, in plaats van door huidcellen die rechtstreeks door zenuwen worden aangestuurd. De gele kleur blijft tot twee dagen zichtbaar, waarna deze weer vervaagt en bruin wordt.
Hoe transformeren ze? Onder de huid van padden bevinden zich lagen gespecialiseerde cellen, chromatoforen genaamd. Sommige bevatten donkere pigmenten, andere gele en rode pigmenten, en een derde type reflecteert het licht als kleine spiegeltjes. Stresshormonen, zoals adrenaline, lijken ervoor te zorgen dat het lichaam van de padden de pigmenten herschikt en die reflecterende plaatjes kantelt.
De kleurverandering lijkt misschien een uitzonderlijk geval van samenwerking in de natuur. Maar de padden blijven met elkaar concurreren.
“Ze vechten, trappen en proberen andere mannetjes te verdringen” die al bezig zijn met paren, aldus Stückler. “Soms proberen meerdere mannetjes [tegelijkertijd te paren met] hetzelfde vrouwtje, waardoor er ‘paarballen’ ontstaan, die er zelfs toe kunnen leiden dat het vrouwtje verdrinkt.”
Klimaatverandering kan een toch al hectische en nauwkeurig getimede gebeurtenis nog spannender maken. Hoewel het moessonseizoen enkele maanden duurt, planten Aziatische padden zich, net als veel andere amfibieën, voort tijdens een specifieke periode van één of twee dagen aan het begin ervan. Dit komt omdat de jongen voor de winter zo ver mogelijk moeten uitkomen en zich moeten ontwikkelen om meer kans te hebben om te overleven. Wanneer de regen komt en er plassen ontstaan, paren de padden zich snel en hebben de kikkervisjes de tijd om uit te groeien tot kikkers voordat hun leefgebied weer opdroogt.
Maar veranderingen in het weerpatroon veranderen zowel het tijdstip als de intensiteit van het moessonseizoen, wat de toch al krappe tijdspanne voor veel soorten nog verder kan verstoren. Als padden eitjes leggen tijdens een korte regenperiode voorafgaand aan een lang seizoen met zonnige dagen, “zouden alle eitjes uitdrogen en zou de populatie in de daaropvolgende jaren afnemen”, zegt K. V. Gururaja, amfibieënexpert aan het Srishti Manipal Institute of Art, Design and Technology in India, medeauteur van de studie. Het voortbestaan van explosief voortplantende soorten zoals de Aziatische gewone pad kan afhangen van hun vermogen om zich aan te passen aan veranderingen in de moessonstroming.
