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Frösche schlagen Hormonalarm

PlayW wie Wissen
Frösche schlagen Hormonalarm | Video verfügbar bis 20.08.2020 | Bild: SWR

Männliche afrikanische Krallenfrösche verlernen das Quaken, wenn sie in hormonhaltigem Wasser schwimmen. Für die Frösche ist das ein Problem: Für Weibchen sind sie nicht mehr attraktiv. Für Gewässerschützer könnten die Amphibien allerdings zum Glücksfall werden.

Die Biologin Frauke Hoffmann im Labor
Die Biologin Frauke Hoffmann belauscht Frösche. | Bild: WDR

Es ist eine Szene wie aus einem Agentenkrimi: Ein Labor voller Mikrofone und Verstärker. Eine Frau lauscht intensiv über Kopfhörern und protokolliert das Gehörte. Die Belauschten sind südafrikanische Krallenfrösche. Im Berliner Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei quaken die männlichen Frösche im Dienste der Wissenschaft. Die Biologin Frauke Hoffmann hat den Tieren bereits viele Nächte lang zugehört und ihre Rufe aufgenommen.

Umweltproblem Hormone

Wasser läuft aus einem Abflussrohr am Berliner Müggelsee.
Hormone in Abwässern könnten zum Umweltproblem werden. | Bild: WDR

Schadstoffe, die auf unser Hormonsystem wirken, interessieren die Biologin. Als Abbauprodukte von Medikamenten und Verhütungsmitteln wie der Pille gelangen sie in unsere Gewässer. Mit Sorge beobachten Forscher wie Frauke Hoffmann, dass sich im Wasser immer mehr dieser Stoffe finden: "In den letzten Jahren ist klar geworden, dass viele Umweltstoffe, also auch Pestizide und Medikamente, hormonell wirksam sind und auch im Menschen oder auch in Tieren Effekte hervorrufen können." Das Problem aber ist: Ein Gewässer laufend mit aufwendigen chemischen Analysen auf Hunderte dieser Schadstoffe zu testen, können Gewässerschützer nicht leisten. Sie suchen deshalb einen Test, der immer anschlägt, sobald hormonell aktive Substanzen im Wasser sind.

Hormone im Froschtest

Frauke Hoffmann im Labor beim Belauschen der Frösche.
Wie reagieren die Frösche auf Hormone? | Bild: WDR

An dieser Stelle kommt Frauke Hoffmanns Abhöraktion ins Spiel. Krallenfrösche gehen fast nie an Land, sondern verbringen fast ihr gesamtes Leben im Wasser. Froschmännchen quaken unterhalb der Wasseroberfläche, um potentielle Partnerinnen zu bezirzen. Frauke Hoffmann nimmt deshalb die Rufe der Frösche mit speziellen Unterwassermikrofonen, so genannten Hydrofonen, auf. Dem Wasser, in dem die Frösche quaken, setzt sie in unterschiedlichen Testreihen verschiedene Hormone zu. Darunter auch Östrogene, Sexualhormone, wie sie in der Pille enthalten sind. "Krallenfrösche werden in vielen Laboren gehalten", sagt die Biologin, "auch um Auswirkungen von Giftstoffen zu studieren. Wir wollten wissen, was speziell mit dem Gesang der Frösche passiert, wenn sie in belastetem Wasser gehalten werden."

Frösche verlernen das Flirten

Afrikanischer Krallenfrosch in Testbecken mit Unterwassermikrofon.
Hormone im Wasser verändern den Froschgesang. | Bild: WDR

Nach drei bis vier Tagen im Hormonwasser tut sich etwas: Der Froschgesang verändert sich. Die Östrogene bewirken, dass die Amphibien seltener singen. Und wenn sie quaken, sind ihre Rufe weniger perfekt. Ganze Passagen des normalerweise aus mehreren Teilen zusammengesetzten Gesangs gehen verloren. So als fehlte Beethovens Fünfter der berühmte Auftakt. Für die Froschmännchen ist das fatal. Mit dem gestörten Gesang haben sie bei den Weibchen keine Chance mehr. In freier Wildbahn würden die Froschmännchen deshalb keine Weibchen finden, sich nicht mehr paaren und keine Nachkommen zeugen.

Schon geringste Konzentrationen wirken

Biologin Frauke Hoffmann pipettiert Testsubstanzen in Froschbecken.
Immer weiter verringert die Biologin die Testkonzentrationen. | Bild: WDR

Was für die Frösche eine Katastrophe ist, könnte für Ökologen aber eine Chance sein. Wenn Krallenfrösche empfindlich genug auf Hormone im Wasser reagieren, könnte man sie als Warnsystem einsetzen und Gewässerproben in Zukunft von den Amphibien testen lassen. Zu diesem Zweck muss Frauke Hoffmann zunächst herausfinden, wie sensibel die Tiere auf die Hormone im Wasser reagieren. Immer weiter verringert sie die Testkonzentrationen. Am Ende reicht weniger als ein Millionstel Gramm Östrogen pro Liter Wasser, um den Gesang der Frösche deutlich zu verändern. „Ich finde es schon sehr beunruhigend, wenn man weiß, dass sehr geringe Konzentrationen, die in fast jedem Gewässer vorkommen, schon Effekte hervorrufen können bei Tieren“, zeigt sich Frauke Hoffmann alarmiert. "Vor allem liegen die Konzentrationen in den Gewässern oft noch deutlich höher als die, die wir hier getestet haben."

Frösche als Alarmsystem

Forscher füllen Wasserprobe in große Glasflasche
Im Test: Berliner Gewässer. | Bild: WDR

Die Amphibien scheinen als Testorganismen für Gewässeruntersuchungen geeignet. Frauke Hoffmann und ihr Team haben im Auftrag des Berliner Senats bereits in ganz Berlin Gewässerproben genommen und testen, ob sich die Froschrufe verändern, wenn sie in diesen Proben gehalten werden. Wenn die Frösche bei einer Probe Alarm schlagen, würde die Arbeit der Chemiker beginnen: genau zu testen, welche Einzelsubstanzen für den Froschalarm verantwortlich sein könnten. Noch ist Frauke Hoffmanns Froschtest ein gutes Stück von einem Verfahren entfernt, das man standardmäßig einsetzen kann. Es ist beispielsweise nicht klar, ob die Frösche sich nach einem Test erholen und erneut eingesetzt werden können. Endgültige Ergebnisse können die Forscher deshalb noch nicht veröffentlichen. Doch sie sind optimistisch, dass die die Amphibien eine echte Hilfe sein können im Kampf für saubere Gewässer.

Autor: Frank Nischk (WDR)

Stand: 22.08.2015 15:35 Uhr