Evolution – doch schneller als gedacht?
Das Birkenspanner in der Lage sind sich, in wesentlich kürzerer Zeit als von Darwin vermutet, zu entwickeln konnte bereits nachgewiesen werden. Ob Tiere mit längerer Lebensdauer wie Vögel und Säugetiere sich ähnlich schnell entwickeln und an Umweltveränderungen anpassen können ist bisher nicht geklärt.
Dieser Frage widmete sich nun ein Forschungsteam aus 27 Einrichtungen unter der Leitung von Dr. Timothée Bonnet (Australian National University). Dabei fanden sie heraus: die genetische Differenziertheit innerhalb einer Population in Bezug auf ihre Fähigkeit zur Fortpflanzung und zum Überleben ist zwei- bis viermal so hoch wie bislang angenommen.
Hohe Ansprüche für gute Ergebnisse
Frühere Analysen vernachlässigten häufig Individuen ohne Nachkommen, wodurch das evolutionäre Potenzial von Arten unterschätzt wurde. Das Team um Bonnet untersuchte, unter Berücksichtigung neuer statistischer Methoden, nur Wildtierpopulationen, die sehr sorgfältig und über viele Jahre hinweg untersucht wurden. So gelang es den Wissenschaftler*innen, genetische Analysen von 19 Populationen von 15 Arten aus der ganzen Welt zu kombinieren. Zusammengenomen flossen 2,6 Millionen Stunden Felddatenerfassung und genetische Daten über viele Jahrzehnte in die Meta-Analyse ein.
„Dies war eine bemerkenswerte Teamleistung, die möglich war, weil Forschende aus der ganzen Welt bereit waren, ihre Daten im Rahmen einer großen Zusammenarbeit zu teilen. Es zeigt auch den Wert von Langzeitstudien mit detaillierter Überwachung der Lebensgeschichte von individuellen Tieren – dies hilft uns enorm, den Prozess der Evolution in der freien Natur zu verstehen“, sagt Professor Loeske Kruuk, ebenfalls von der ANU. In die Untersuchung bezog das Team – neben Prachtkrähen in Australien, Singspatzen in Kanada und Rothirschen in Schottland – auch die gesamte Population der Tüpfelhyänen des Ngorongoro-Kraters in Tansania ein. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-IZW forschen an diesen Hyänen seit mehr als 26 Jahren und erstellten einen genetischen Stammbaum, der mehr als 2000 Individuen aus 8 Generationen umfasst.
Hyänen liefern besonders spannende Ergebnisse
Besonders überraschend war die Tatsache, dass Tüpfelhyänen von allen 15 untersuchten Arten den meisten „Treibstoff“ aufweisen. „Tüpfelhyänen können in allen möglichen Lebensräumen leben und sind das am weitesten verbreitete große Raubtier in Afrika. Das deutet darauf hin, dass sie sich gut an neue Umgebungen anpassen können, aber wir haben nicht erwartet, dass sie zu den am besten ausgerüsteten aller untersuchten Arten gehören“, sagt Dr. Oliver Höner vom Leibniz-IZW und Mitautor des Science-Aufsatzes.
Bei sehr sozialen Arten wie der Tüpfelhyäne werden Veränderungen von Merkmalen, die das individuelle Überleben und die Fortpflanzung beeinflussen, möglicherweisen auch durch soziale Lern-Prozesse vorangetrieben. Bei der gängigen Methode zur Bewertung des „Treibstoffs der Evolution“ wird diese Möglichkeit jedoch nicht berücksichtigt. Um diese Daten dennoch verwenden zu können entwarfen Dr. Alexandre Courtiol und der Postdoc Dr. Liam Bailey vom Leibniz-IZW eine Computersimulationen, die eine theoretische Hyänenpopulation darstellen, bei der die Vererbung nur sozial erfolgt, und verglichen die für diese virtuellen Hyänen geschätzte Menge an „Treibstoff der Evolution“ mit der der realen Population.
Ausblick in die Zukunft
Durch die Ergebnisse lässt sich, laut den Wissenschaftler*innen, besser vorhersagen, wie und in welchem Maß sich Arten an Umweltveränderungen anpassen. „Diese Forschung hat uns gezeigt, dass die Evolution auch für die Anpassungsfähigkeit von Arten an rasche Umweltveränderungen eine Rolle spielen dürfte“, so Bonnet. „Da sich der Lebensraum vieler Arten immer schneller verändert, gibt es keine Garantie dafür, dass diese Bestände damit Schritt halten können. Wir können jedoch sagen, dass die Evolution ein viel wichtigerer Faktor für die Anpassungsfähigkeit von Populationen an die gegenwärtigen Umweltveränderungen ist als bisher angenommen.“
Originalpublikation:
Timothée Bonnet et. al. (2022): Genetic variance in fitness indicates rapid contemporary adaptive evolution in wild animals. Science. https://doi.org/10.1126/science.abk0853
Quelle (nach Angaben von):
Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) im Forschungsverbund Berlin e.V. (30.05.2022). „Wildtiere verfügen über mehr „Treibstoff der Evolution“ als bisher angenommen”. Im Internet: Wildtiere verfügen über mehr „Treibstoff der Evolution“ als bisher angenommen (idw-online.de). 02.06.2022
