Sagen om de forsvindende frøer

David Green, der dengang var postdoktor, til et sted i den nærliggende Sierra Nevada, som Wake vidste var rigeligt i Rana muscosa, studerede en plettet gul og brun frø, Green, på grund af dens usædvanligt brudte udbredelsesmønstre. Men da Green nåede det udpegede sted, kunne han ikke finde et eneste eksemplar.

Forundret over Greens beretning besluttede Wake at følge ham til webstedet, idet han antog, at han simpelthen var gået glip af det første gang. Men da de ankom, blev Wake også overrasket over at opdage, at alle de voksne var forsvundet, og kun et par haletudser var tilbage.

Denne historie var en del af vores maj 1997-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Wake og hans andre elever begyndte snart at bemærke lignende forsvindinger ved andre populære frølokaliteter i det centrale og nordlige Californien. Wake spekulerede på, om han var stødt på et større puslespil: Forekom denne nedgang i paddebestandene kun i Californien, eller var det en del af et større mønster?

Ved en tilfældighed var den første verdenskongres for herpetologi planlagt til at finde sted senere samme år i Canterbury, England. Så Wake greb lejligheden til at diskutere sine foruroligende observationer med andre herpetologer. Hvad han opdagede, til sin forfærdelse, var, at mange af deltagerne havde været vidne til det samme fænomen i spredte områder rundt om på kloden.

Wake tog deres rapporter og sine egne med til det næste møde i National Academy of Sciences Board of Biology, som han tilhørte, og overbeviste dets medlemmer om at samle en gruppe af førende internationale amfibieeksperter for at evaluere beviserne. Gruppen, som mødtes i februar 1990 i Irvine, Californien, konkluderede hurtigt, at selvom de fleste beviser for tilbagegang i padder var anekdotisk, indikerede det store antal vidt spredte uformelle rapporter, at situationen kunne være en miljømæssig nødsituation, og at en international arbejdsgruppen bør gennemføre en fuldstændig videnskabelig undersøgelse.

Ved årets udgang, efter at have henvendt sig til flere potentielle sponsorer, oprettede Wake the Declining Amphibian Populations Task Force (DAPTF) under regi af Species Survival Commission of the World Conservation Union, en international organisation bestående af mere end 500 miljøgrupper, herunder USA Fish and Wildlife Service og US National Park Service. Baseret på Open University i Milton Keynes, England, rekrutterede taskforcen mere end 1.200 videnskabsmænd for at afgøre, om faldende paddebestande simpelthen vil vende tilbage som en del af en normal cyklus, eller om de virkelig er ved at forsvinde fra jordens overflade.

Hvorfor vi bekymrer os om ofrene

En af grundene til, at så mange paddebiologer var ivrige efter at slutte sig til taskforcen, var simpelthen fordi de var bekymrede for, at de måske ville miste deres undersøgelsesobjekter. Men de var endnu mere bekymrede af andre grunde, som alle kan sætte pris på. Den første er den etiske betragtning om, at padder har ret til at eksistere. Hvis folk er ansvarlige for padder forsvinden, så har folk en moralsk forpligtelse til at forhindre dem. De fleste religiøse traditioner tildeler værdi til alle levende organismer. Selv jødisk kristendom, som går ind for, at mennesker er en speciel skabning af Gud og får herredømme over resten af ​​de levende organismer på jorden, lærer, at dette forhold skal være et forvalterskab, ikke en slagtning.

For det andet er padder fascinerende organismer, der interagerer på komplekse måder med hinanden og deres miljøer. Overvej livshistorien for den mellemamerikanske jordbærgiftfrø Dendrobates pumilio. I begyndelsen af ​​deres reproduktionscyklus kalder hannerne på hunnerne fra siddepinde på den tropiske skovbund. Efter parring lægger hunnen sine æg i skovens bladkuld. Faderen besøger derefter æggene igen og holder dem fugtige med blærevand. Når æggene klækkes til haletudser, bærer moderen dem på ryggen og aflejrer hver enkelt i en lille pøl af vand, ofte dug, der samler sig ved bunden af ​​bromeliablade. Fordi der sjældent er mad nok til selv en enkelt haletudse i disse bassiner, besøger moderen hver af dem igen med få dages mellemrum og lægger et ubefrugtet æg, som hendes afkom kan spise. Efterhånden som frøerne modnes, syntetiserer de giftgifte i deres farvestrålende hud fra forbindelser fundet i de indfødte leddyr, som de lever af. Hvis sådanne frøarter forsvinder, mister vi værdifuld information om livet på jorden.

For det tredje kan padder give direkte fordel for mennesker. Et eksempel er den gastriske rugende frø, Rheobatrachus silus, fra Queensland, Australien. Efter at hunnens æg er befrugtet, sluger hun dem og bruger sin mave som en yngelpose og slukker på en eller anden måde sine fordøjelsesenzymer under inkubationsperioden. Viden om en sådan enzymundertrykkelsesmekanisme kunne have vist sig nyttig
til mennesker, der lider af mavesår. Desværre, mens disse og andre biologiske aspekter af R. silus blev undersøgt, forsvandt arten fra sit naturlige miljø, og alle prøver i laboratoriet døde. For en nogenlunde idé om, hvad vi ville mangle, hvis mange sådanne arter forsvandt, kan du overveje nogle fordele, der allerede er blevet realiseret, herunder en smertestillende medicin for nylig afledt af giftige frø-toksiner og en ikke-irriterende vaginal creme lavet af frøhud, der forhindrer graviditet og beskytter mod seksuelt overførte sygdomme ( se Al naturlig AIDS-beskyttelse? TR august/september 1996 ).

Den fjerde og primære årsag til, at taskforcen blev etableret, er, at padder er vigtige indikatorer for generel miljøsundhed. Fordi de fleste padder har en bifasisk livscyklus - de tilbringer deres tidlige stadier i vand og deres voksne liv på land - og har ekstremt tynd, permeabel hud, kan enhver forandring i enten vand- eller terrestriske miljøer påvirke disse skabninger betydeligt. Padder kan således give tidlige advarsler om forringede miljøer, der forekommer uændrede i forhold til menneskets opfattelse.

Indsamling af beviser

En samlet indsats fra de hvervede videnskabsmænd har givet os langt større dokumentation for paddernes tilbagegang, end vi havde i 1990, da taskforcen blev dannet. En mistanke, som forskere bekræftede, er, at de fleste padder falder og forsvinder er direkte relateret til habitatændringer. Ydermere, når habitatændringen er dramatisk, er virkningerne det også. For eksempel, i Det Forenede Kongerige, hvor mange - i nogle områder 80 procent af yngledamme er blevet fyldt ud i løbet af de sidste 50 år, har alle seks hjemmehørende paddearter lidt dramatiske befolkningsfald. Andre steder, langs et velundersøgt område på Volcan Tajumulco, det højeste bjerg i Guatemala, var kun 1 ud af 8 arter af salamandere i stand til at overleve, efter at kvægbrugere konverterede den øvre skyskovszone til græssende græsgange. Herpetologer opdagede også, at tilsyneladende beskedne ændringer i levesteder også kan have dybtgående virkninger. For den tilfældige observatør ser det for eksempel ud til, at arroyo-tudsen (Bufo microscaphus californicus), hvis habitat nu udelukkende eksisterer i ubeboede parker i Californien, er godt beskyttet. Men de store vandløb, der fodrede de bedste ynglesteder, er blevet opdæmmet, og det, der er tilbage af åbundssletten, er nu ved at blive oversvømmet af terrængående sportskøretøjer. Fordi larverne ikke kan leve under de siltholdige forhold, der følger af disse modifikationer, er tudsebestandene faldet alarmerende.

Det måske mest foruroligende fund er dog, at paddefald forekommer forskellige steder i relativt uforstyrrede levesteder. Overvej følgende tilfælde:

I Australien har herpetologer siden slutningen af ​​1970'erne vidst, at bestande af R. silus, den mave-rugende frø, var faldende på uberørte steder. Efter at have lært på den første verdenskongres for herpetologi, at tilbagegangen kan være symptomatisk for et verdensomspændende problem, lancerede australierne en kampagne for at inventere alle kendte paddelokaliteter i deres regnskove og for at igangsætte langsigtede overvågningsprogrammer i nogle nøgleområder. Forskerne havde siden talt 14 frøarter fra fjerntliggende levesteder, hvis engang så mange bestande enten var helt forsvundet eller var blevet reduceret til kun nogle få frøer.

I Californien udtænkte biologerne Charles Drost og Gary Fellers, som begge nu er hos U.S.Geological Survey, en smart tilgang til at evaluere status for paddepopulationer i Yosemite National Park. Ved at bruge omfattende feltnotater fra biologerne Joseph Grinnell og Tracy Storer - som registrerede detaljerede beskrivelser af områdets ynglesteder for padder mellem 1915 og 1919 - var Drost og Fellers i stand til at revurdere paddebestandene på de samme steder. Det faktum, at forskerne var i stand til at flytte hvert sted, beviste, at der ikke var sket nogen tydelig ændring i habitatet i løbet af de mellemliggende 75 år. Desværre fandt de også ud af, at de fleste af padderne var væk: hvorimod Grinnell og Storer talte 7 forskellige paddearter på 70 steder, kunne Drost og Fellers nu kun finde 4 på 26 steder.

Elviskovene på højderyggen ved Monteverde, Costa Rica, har været vidne til den måske mest berygtede forsvinden af ​​en paddebestand fra et uforstyrret habitat - Bufo periglenes, den gyldne tudse. Blandt verdens mest farverige padder adskiller de strålende gyldne hanner sig dramatisk fra de lige så flamboyante sorte, røde og gule hunner. Hovedsageligt på grund af deres spektakulære skønhed tjente gyldne tudser, som videnskaben først har kendt siden 1960'erne (selv om kvækerne, der koloniserede Monteverde-området var klar over deres eksistens før da) - som fokus for en fælles indsats for at bevare det lokale habitat. Faktisk er en gylden tudse afbildet på det samme skilt med en panda for at markere indgangen til et 328 hektar stort område etableret i 1972 af Tropical Science Center i Costa Rica og World Wildlife Fund for Nature. Senere bestræbelser fra andre bevaringsgrupper tredoblede områdets størrelse til 10.500 hektar og til sidst mere end fordoblet det igen ved at støde det op til den 16.000 hektar store børns internationale regnskov.

På trods af disse bevaringsbestræbelser styrtede den gyldne tudsebestand ned i 1988. I løbet af april og maj 1987 samledes mere end 1.500 tudser for at parre sig i midlertidige pools ved Brillante, det vigtigste kendte ynglested, rapporterer biologerne Martha Crump og Alan Pounds i Marts 1994 udgave af Conservation Biology. Men i 1988 og igen i 1989 dukkede kun en enkelt tudse op ved Brillante, og nogle få andre samlede sig 4 til 5 kilometer [mod sydøst]. I løbet af 1990 til 1992 bemærker forskerne, at der på trods af vores intense undersøgelser ikke blev fundet nogen gyldne tudser. Der er heller ikke set nogen siden.

I Puerto Rico har forskere opdaget, at to arter, inklusive Eleutherodactylus jasperi - en af ​​verdens få levende frøarter (der ligesom pattedyr producerer levende unger i stedet for æg) - tilsyneladende er uddøde, selvom deres levested stadig ser ud til at være passende.

I Ecuador og Venezuela er otte arter blevet rapporteret fraværende fra skyskovene i Andesbjergene. Især én slægt, Atelopus, var engang utroligt rigelig (forskere kunne indsamle hundredvis på en time). Men i 1990 brugte Enrique LaMarca, en biolog ved University of the Andes i Venezuela, mere end 300 timer i løbet af 34 separate ekspeditioner på at lede efter de rapporterede frøer og fandt kun ét eksemplar af A. mucabajiensis og to A. soriani. En anden art i slægten, A. oxyxrhynchus, som LaMarca rapporterede at observere gå i snesevis på skovbunden, er ikke blevet set siden 1978.

I Atlanterhavsskovene i det sydøstlige Brasilien, specifikt på et velundersøgt sted i Boraceia, So Paulo, forsvandt syv almindelige paddearter i 1979. Stedet er siden blevet genbesøgt adskillige gange af adskillige herpetologer, herunder Jaime Bertolucci, en doktorand ved universitetet af So Paulo, der gennemførte en intensiv årelang undersøgelse af haletudsernes økologi. Men ingen af ​​de arter, der forsvandt i 1979, er nogensinde blevet fundet.

Tilsvarende veldokumenterede undersøgelser har fundet padder forsvinden eller tilbagegang fra relativt uforstyrrede habitater andre steder i disse og andre regioner, herunder de amerikanske Rocky Mountains og Cascade Mountain Range i Washington, Oregon og Californien.

Mulige mistænkte

Selvom der skal gøres mere arbejde for at lukke hullerne i vores viden om tilbagegang i padder, giver disse undersøgelser os mulighed for at drage en vigtig konklusion: paddepopulationer, i fjerntliggende steder, forsvinder faktisk selv i tilsyneladende jomfruelige miljøer. Udfordringen er derfor ikke længere kun at bevare levesteder, selvom det stadig er en vital opgave. Vi skal også opdage og adressere de mindre indlysende årsager til disse skabningers død samt bestemme, hvilken skæbne de kan varsle for andre arter, inklusive os selv.

Fremtrædende blandt de mistænkte, der anses for at være ansvarlige for faldende paddebestande, i det mindste i specifikke lokaliteter, omfatter landbrugskemikalier og pesticider. I mange dele af verden har visse paddearter trives i landbrugsområder og har draget fordel af kunstige vandområder, der bruges til kunstvanding og vanding af husdyr. Men de kemikalier, der findes på ynglepladser på landbrugsjord, forstyrrer normal udvikling af padder. Michael Tyler, biolog ved University of Adelaide i Australien og bestyrelsesmedlem i Declining Amphibian Populations Task Force, forklarer, at problemet med nogle herbicider ikke er selve den aktive ingrediens, for eksempel glyphosat, men derimod et vaskemiddeltilsætningsstof, der virker som et dispergeringsmiddel eller befugtningsmiddel. Vaskemidlet nedbryder overfladespændingen ved bladoverfladen for at gøre det muligt for spraydråber at dække bladet helt. Midlet forstyrrer dog også respirationen hos frøer gennem huden og i endnu højere grad med respirationen af ​​haletudserne gennem gæller. Michael Lannoo, biolog ved Ball State University, påpeger også, at nogle pesticider såsom methopren (brugt til myggekontrol) nedbrydes til en forbindelse, der ligner retonsyre, som i laboratoriet har vist sig at producere alvorlige deformiteter i amfibielemmerne, der ville give individer, der ikke er i stand til at undslippe rovdyr.

Andre forurenende stoffer, der er under undersøgelse, får skylden for mere regional tilbagegang af padder. Blandt de førende syndere for disse tab kan være sur regn. Faktisk har forskere fundet ud af, at næsten alle paddeæg eller -larver, der er testet indtil videre, ikke kan overleve i vand med en pH-værdi på mindre end 4,5. Alligevel kan sur regn, almindeligvis i intervallet 3,5, sænke pH-værdien af ​​damme og vandløb fra et normalt gennemsnit på omkring 7,0 til dødelige niveauer. Faktisk er sur regn blevet identificeret som en årsag til paddefald i søer og damme i Canada, Skandinavien og Østeuropa.

Den øverste blandt de kandidater, der sandsynligvis er ansvarlige for paddefald på et endnu bredere, måske globalt grundlag, er ozonnedbrydning. Nylige undersøgelser i Oregon har vist, at stigende niveauer af ultraviolet-B (UV-B) stråling som følge af nedbrydningen af ​​jordens ozonlag har undermineret udklækkelsessuccesen for æg hos nogle indfødte paddearter. Forskerne foreslår, at andre padder med størst sandsynlighed vil blive påvirket af øget UV-B-stråling - som ved forhøjede niveauer nedbryder DNA-molekylet - er dem, der lever på køligere, højere højder og ekstreme breddegrader, hvor ozonlaget er tyndest, men hvor padder skal sole sig i sollys for at regulere kropstemperaturen.

Miljømæssige østrogener kan også være ansvarlige for globale fald. Forskere mener, at disse forurenende stoffer, som er et resultat af den kemiske nedbrydning af pesticider såsom DDT, sandsynligvis vil påvirke amfibiernes reproduktionsbiologi alvorligt, som de har vist sig at gøre i andre vandlevende organismer, såsom fisk og alligatorer. Faktisk fandt Tyrone Hayes, en endokrinolog ved University of California, Berkeley, i laboratorieundersøgelser, at sådanne miljøøstrogener maskuliniserede japanske løvfrøer, Buergeria buergeri, og feminiserede fyrreskovs-hankøn, Hyla femoralis, hvilket fik begge populationer til at blive steril. Disse østrogener, hvis molekyler ikke let nedbrydes i miljøet, ophobes i silt på bunden af ​​damme og søer, hvor de indtages af bundfødende paddelarver. Nogle af disse midler er effektive i meget små koncentrationer og er let vindbårne, hvilket gør dem til en global trussel uanset deres oprindelsessted.

Inkonklusive beviser

Vi skal udføre mere forskning for at bestemme, hvilke, om nogen, af disse faktorer, der er ansvarlige for faldende paddebestande i relativt uberørte levesteder. En tilgang ville være at sammenligne uforstyrrede lokaliteter, hvor paddepopulationer er sunde, med lignende levesteder, hvor bestandene er i alvorlig tilbagegang. En sådan gruppering findes i Andesbjergene i Ecuador, Colombia og Venezuela. Mens padder fortsat trives i høje habitater i Colombia, er de forsvundet fra stort set identiske habitater i Ecuador og Venezuela. Kan noget så ligetil som at introducere rovdyr såsom ørreder i vandet i Ecuador og Venezuela, men ikke Colombia, være ansvarlig? Eller kan atmosfærisk transport af landbrugskemikalier anvendt i lavlandsregioner i Ecuador og Venezuela forårsage problemer? Et elegant sæt af sammenlignende undersøgelser og eksperimenter kunne udformes til at løse sådanne spørgsmål på disse og andre lovende grupper af uforstyrrede steder i lavlands- og skyskovshabitater i Afrika, Sydamerika, Sydøstasien og Madagaskar.

En anden tilgang ville omfatte undersøgelser, der sigter mod at afvise regionale eller globale faktorer som årsager til paddefald. Mest forskning har forsøgt at verificere sammenhængen mellem reducerede frøpopulationer og faktorer som høje UV-B-koncentrationer. Men nogle undersøgelser tyder på, at UV-B, som en enkelt faktor, ikke er ansvarlig for alle paddefald, da flere arter, såsom den gyldne tudse i Costa Rica, aldrig udsættes for solens ultraviolette stråler. Faktisk levede gyldne tudser under jorden hele året rundt, bortset fra et par dage i slutningen af ​​den tørre sæson, hvor de dukkede op for at yngle. Men allerede dengang var de beskyttet under baldakinen af ​​Monteverdes elveskov, som (selvom den er kort efter tropiske lavlandsstandarder) effektivt filtrerer den ultraviolette stråling fra. Desuden, fordi hunnerne valgte at lægge deres æg i godt skyggefulde bassiner, blev de nu uddøde gyldne tudser aldrig udsat for UV-B, heller ikke som æg eller larver.

En sådan analyse betyder ikke, at stigende UV-B-niveauer ikke dræber padder andre steder. Faktisk er undersøgelser af padder udsat for sådan stråling i gang i bjergene i Chile og Argentina. Det tyder dog på, at ingen enkelt faktor kan være ansvarlig for alle fald. Måske mere væsentligt, analysen rejser også muligheden for, at mere end én faktor kan være på spil på hvert sted. For eksempel, hvis en paddepopulation er udsat for subletal stress fra habitatfragmentering og sur regn, er det måske mere sandsynligt, at den bukker under for en yderligere stress fra en eller anden regional eller global faktor, såsom klimaændringer eller østrogenefterligninger?

Nogle undersøgelser viser, at sådanne scenarier er mulige. En undersøgelse af den vestlige tudse Bufo boreas, der er fælles for Elk og West Elk Mountains i Colorado, tjener som et eksempel. Cynthia Carey, en biolog ved University of Colorado, som begyndte at studere disse tudser i 1974, opdagede, at de havde fået rødbenssygdom, en normalt ikke-dødelig sygdom forårsaget af Aeromonas hydrophila, en naturligt forekommende bakterie. I løbet af de næste otte år fandt Carey ud af, at tudserne, der engang var almindelige i bjergene, næsten var forsvundet fuldstændigt. Hendes konklusion var, at en miljøfaktor, eller de synergistiske virkninger af flere faktorer, kan have fået tudserne til at udskille forhøjede niveauer af hormoner, der kompromitterede deres immunsystem og førte til deres infektion og til sidst død.

Undersøgelser som disse viser, at de underliggende årsager til paddefald kan være langt mere komplekse end nogen oprindeligt forestillede sig. Derfor skal undersøgelser, der undersøger mulige synergistiske effekter og hjælper os med at aflæse det relative bidrag fra hver enkelt, være blandt vores forskningsprioriteter.

Midlertidige anbefalinger

Selvom der venter megen forskning forude, kan vi tage nogle praktiske skridt med det samme for at standse tilbagegangen i paddebestandene. Det mest oplagte er måske at bevare de resterende padderhabitater. En ny tilgang ville være at overveje padders sundhed i miljøkonsekvensvurderinger. Faktisk viste denne praksis sig meget vellykket på en motorvejsbygning i British Columbia for nylig. Typisk, når der bygges motorveje i den skovklædte canadiske provins, laver arbejdere grøfter langs vejene og gennemsøger dem for al vegetation. Men i dette tilfælde, takket være en herpetolog inkluderet i miljøpåvirkningsundersøgelsesholdet, tilføjede vejbyggere dele af væltede træer til grøfterne, hvilket gjorde det muligt for indfødte padder at bruge dem som ynglesteder.

Et andet simpelt, men værdifuldt skridt ville være at overveje padder i miljøvurderingsprogrammer som bioindikatorer for overordnet økosystemsundhed. Fordi æggene fra mange padder mangler en beskyttende belægning og er lagt ved eller nær overfladen af ​​en vandmasse, er de meget følsomme over for både luft- og vandbårne forurenende stoffer. Også, fordi de klimatiske faktorer typisk bestemmer begyndelsen, varigheden og intensiteten af ​​paddeparringsaktivitet, kan omhyggelig overvågning af ynglepopulationer give en ekstremt følsom analyse af klimaændringer.

Endelig skal de seneste resultater vedrørende årsager til tilbagegang i padder kommunikeres både til internationale politiske beslutningstagere, som er i stand til at sætte forskningsprioriteter og finansiere yderligere undersøgelser, og til offentligheden som helhed, som kan påvirke deres beslutninger. Amerikanerne er nu meget mere opmærksomme på spørgsmål vedrørende padder, end de var selv for et årti siden, i høj grad takket være en række fremragende tv-dokumentarer, der har fokuseret på svindende paddebestande. Men videnskabsmænd og medier skal fortsætte med at sprede ordet for at overbevise folk rundt om i verden om, at disse dyrebare skabninger er deres bekymring værd.

skjule