Mullerianische Mimikry - Die G-Katze

Der Umweltkontext der Anpassung

Wir haben schon oft darüber gesprochen, wie sich Arten als Reaktion auf eine Art von Umweltdruck entwickeln, der bestimmte Merkmale innerhalb dieser Art begünstigt (oder benachteiligt). Im Laufe der Zeit führt dies zu Veränderungen in der Häufigkeit der Merkmale einer Art und verändert den durchschnittlichen Phänotyp der Art insgesamt (manchmal langsam, manchmal schnell).

Während wir normalerweise über die Umwelt im Sinne von abiotischen Bedingungen wie Temperatur oder Klima sprechen, sind biotische Faktoren ebenso wichtig: das heißt, die Teile der Umwelt, die selbst auch lebendig sind. Daher können Veränderungen bei einer Art tiefgreifende Auswirkungen auf andere Arten im Ökosystem haben. Die Entwicklung einer Art ist also untrennbar mit der Entwicklung anderer relevanter Arten innerhalb des Ökosystems verbunden: Oft kämpfen diese miteinander verbundenen Evolutionspfade gegeneinander, wenn sich die einzelnen Arten verändern. Schauen wir uns einige Beispiele dafür an, wie die Evolution einer Art die Evolution einer anderen beeinflussen kann.

Koevolution zwischen Räuber und Beute

Eine der offensichtlichsten Möglichkeiten, wie die Evolution zweier verschiedener Arten interagieren kann, ist die Beziehung zwischen Räuber und Beute. Natürlich entwickeln sich Beutetiere so, dass sie sich auf verschiedene Weise gegen Raubtiere verteidigen können, z. B. durch Tarnung, Toxizität oder Verhaltensänderungen (z. B. Nachtaktivität oder Herdenbildung). Im Gegensatz dazu entwickeln Raubtiere neue und verbesserte Methoden, um ihre Beute aufzuspüren und zu jagen, wie z. B. verbesserte Sinne, Gift und Tarnung (z. B. durch weich gepolsterte Füße).

Es gibt Millionen möglicher Beispiele für die Koevolution von Raubtier und Beute, die hier als Beispiele herangezogen werden könnten, basierend auf dem ständigen Bestreben der einen Art, die Oberhand über die andere zu gewinnen. Aber eines, das mir in den Sinn kommt, ist das eines Lebewesens, das ich im Urlaub in Skandinavien kennengelernt habe: der Baummarder und sein Einfluss auf Eichhörnchen.

Dieses Foto habe ich während einer Mittagspause in einer Bäckerei in den norwegischen Bergen gemacht, und zwar von einem kleinen Tier, das zwischen den Felsen am Seeufer herumlief. Da ich nicht genau wusste, um welche Art es sich handelte, fragte ich den Reiseleiter, der mir aufgeregt mitteilte, dass es ein Baummarder sei. Nachdem ich ein wenig recherchiert hatte (und versucht hatte, den Unterschied zwischen einem Baummarder, einem Hermelin und einem Wiesel herauszufinden), stellte ich fest, dass es sich von der Größe und Farbe her eher um einen Hermelin als um einen Baummarder handelt. Aber der Baummarder ist immer noch eine interessante Spezies (und kommt auch in Norwegen vor, so dass die Verwirrung verständlich ist).

Der Baummarder ist eine Spezies aus der Familie der Schnurrbartträger, zusammen mit Ottern, Wieseln, Hermelinen und Vielfraßen. Wie viele Schnurrbartträger sind sie fleischfressende Säugetiere, die sich von einer Vielzahl verschiedener Beutetiere wie Nagetieren, kleinen Vögeln und Insekten ernähren. Eine der häufigsten Arten, die sie fressen, sind Eichhörnchen: Sowohl rote als auch graue Eichhörnchen sind potenzielle Nahrung für den niedlichen, aber wilden Baummarder.

Im Verbreitungsgebiet des Baummarders (in weiten Teilen Europas) sind rote Eichhörnchen jedoch die einheimische Art, während graue Eichhörnchen invasiv sind und ursprünglich aus Nordamerika stammen. Aufgrund der langjährigen Beziehung zwischen roten Eichhörnchen und Baummardern haben sie sich gemeinsam weiterentwickelt: vor allem die roten Eichhörnchen sind zu einer überwiegend baumbewohnenden Lebensweise übergegangen und meiden den Boden so weit wie möglich. Graue Eichhörnchen hingegen haben diese Lektion im Laufe der Evolution nicht gelernt und sind ein leichtes Opfer für einen cleveren Baummarder. In Regionen, in denen der Baummarder erhalten oder wieder angesiedelt wurde, kontrolliert er aktiv die invasive Grauhörnchenpopulation, was wiederum die einheimische Population des roten Eichhörnchens durch Verringerung der Konkurrenz stärkt. Die koevolutive Verbindung zwischen roten Eichhörnchen und Baummardern ist für die Bekämpfung der invasiven Art von entscheidender Bedeutung.

Die Beziehung zwischen der Häufigkeit von Baummardern und der Häufigkeit von roten (einheimischen) und grauen (invasiven) Eichhörnchen. Auf der linken Seite: Ohne den Baummarder breitet sich die invasive Art aus und verdrängt die einheimische Art. Wenn sich jedoch die Baummarder im Ökosystem vermehren, werden die grauen Eichhörnchen aufgrund ihrer Unbedarftheit viel mehr als die roten Eichhörnchen erbeutet, was zu dem „natürlichen“ Gleichgewicht auf der rechten Seite führt.

Ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Anzahl der Eichhörnchen im Verhältnis zur Anzahl der Baummarder verändert. Die invasiven Grauhörnchen werden durch die Anwesenheit von Baummardern erheblich dezimiert, was es wiederum den einheimischen roten Eichhörnchen ermöglicht, ihre Populationsgröße zu erhöhen, nachdem sie von der Konkurrenz befreit wurden.

Koevolution von Wirt und Parasit

In ähnlicher Weise wie die Koevolution von Räuber und Beute durchlaufen auch pathogene Arten und ihre unglücklichen Wirte eine Art „Wettrüsten“. Die Parasiten müssen immer neue Methoden entwickeln, um ihre Wirte zu infizieren und zu übertragen, während die Wirte neue Methoden entwickeln, um sich gegen die infizierenden Arten zu wehren und ihnen auszuweichen. Dieser spiralförmige Kampf der evolutionären Kräfte wird als „Rote-Königin-Hypothese“ bezeichnet, die 1973 von Leigh Van Valen formuliert und zur Beschreibung vieler anderer Formen der Koevolution verwendet wurde. Der Name stammt aus Lewis Carrolls Through the Looking Glass (Durch den Spiegel) und einem bestimmten Zitat:

‚Nun, hier, siehst du, braucht es all das Laufen, das du tun kannst, um am selben Ort zu bleiben‘.

Das Zitat bezieht sich darauf, dass sich Arten ständig anpassen und auf die Entwicklung anderer Arten reagieren müssen, um weiter zu existieren und nicht auszusterben. Arten, die statisch bleiben und aufhören, sich weiterzuentwickeln, werden unweigerlich aussterben, wenn sich die Welt um sie herum verändert.

Mimikry

In der Natur gibt es viele andere seltsame und einzigartige Mechanismen der Koevolution. Einer davon ist die Mimikry, der Prozess, bei dem eine Art versucht, wie eine andere auszusehen, um sich zu schützen. Die bekannteste Gruppe, die dafür bekannt ist, sind die Schmetterlinge: Viele Arten, auch wenn sie evolutionär sehr unterschiedlich sind, haben ähnliche Färbungsmuster und Körperformen als Nachahmer. Je nach Art der Nachahmung lässt sich die Mimikry in zwei große Kategorien einteilen. In beiden Fällen ist die ursprüngliche „Referenzart“ giftig oder ungenießbar für Fressfeinde und verwendet eine Art Farbsignal, um dies mitzuteilen: man denke an die leuchtend gelben Farben von Bienen und Wespen oder das Rot von Marienkäfern. Der Unterschied zwischen den beiden Kategorien liegt in der Art der „nachahmenden“ Art.

Müllersche Mimikry

Ist die nachahmende Art ebenfalls giftig oder ungenießbar, spricht man von Müllerscher Mimikry (nach Johann Friedrich Theodor Müller). Da beide Arten die gleiche Färbung haben und beide giftig sind, erhöhen sie die Wahrscheinlichkeit, dass das Signal von Raubtieren erlernt wird. Wenn ein Raubtier eine der beiden Arten frisst, assoziiert es das Farbmuster mit der Giftigkeit, und beide Arten werden in Zukunft mit großer Wahrscheinlichkeit nicht mehr gefressen. In diesem Sinne handelt es sich um eine kooperative koevolutionäre Beziehung zwischen den beiden physisch ähnlichen Arten.

Batessche Mimikry

Im Gegensatz dazu ist der Nachahmer vielleicht gar nicht giftig oder ungenießbar, sondern kopiert einfach eine giftige Art. In diesem Fall spricht man von Bates’scher Mimikry (nach Henry Walter Bates), bei der sich die nachgeahmte Art darauf verlässt, dass die Raubtiere die Assoziation von Farbe und Giftigkeit durch die „Referenzart“ gelernt haben. Obwohl die nachgeahmte Art nicht giftig ist, profitiert sie im Wesentlichen von der harten evolutionären Arbeit, die von der eigentlich giftigen Art bereits geleistet wurde. In diesem Fall ist die koevolutionäre Beziehung eher parasitär, da der Nachahmer von der „Referenzart“ profitiert, aber die Gunst nicht erwidert wird.

Koevolution der Arten und die Bedeutung von Arteninteraktionen

Es gibt unzählige andere Arteninteraktionen, die koevolutionäre Beziehungen in der Natur antreiben könnten. Dazu gehören verschiedene Formen der Symbiose oder die Reaktion verschiedener Arten auf Ökosystem-Ingenieure, d. h. Arten, die ihre Umgebung verändern und gestalten können (z. B. Korallen in Riffsystemen). Um zu verstehen, wie sich eine Art in ihrer Umgebung entwickelt, muss daher berücksichtigt werden, wie viele andere lokale Arten sich ebenfalls entwickeln und auf ihre eigene Art und Weise reagieren.

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