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Evolution: Wenn die Evolution sich wiederholt

Die Großen Antillen wimmeln von verschiedensten Echsen der Gattung Anolis. Erstaunlicherweise wohnen auf allen Inseln des Archipels sehr ähnliche Typen. Und doch entstanden diese Arten unabhängig voneinander. Offenbar hat die Evolution hier immer wieder gleiche Lösungen hervorgebracht.


Die Großen Antillen in der Karibik verwöhnen nicht nur Urlauber. Auch Biologen kommen hier auf ihre Kosten. Überall auf den subtropischen Inseln huschen kleine, schlanke Echsen in vielerlei Farben, Gestalten und Größen. Viele wirken zart wie Eidechsen. Den größeren sieht der Fachmann schon eher an, dass sie alle zu den Leguanen gehören.

Die blauen, braunen, grünen oder grauen "Eidechsen" scheinen hier an allen erdenklichen Orten zu wohnen: in Baumkronen, an Baumstämmen, im Laub unter den Bäumen, auf Zaunpfählen oder zwischen Blumen. Manche können hervorragend springen, andere ausgesprochen schlecht. Einige wirken geradezu dreist, manche geben sich vorsichtig oder scheu.

Trotz ihrer Vielfalt sind alle diese Arten biologisch nah miteinander verwandt. Die Systematiker ordnen sie sogar in dieselbe Leguangattung "Anolis". Diese wissenschaftliche Bezeichnung haben Terrarienfreunde übernommen. Der deutsche Name "Saumfinger" – an einigen Finger- und Zehengliedern tragen diese kleinen Echsen hakenbesetzte Haftpolster – war ihnen wohl zu umständlich. Evolutionsforscher können sich kaum bessere Studienobjekte wünschen als diese Anolis-Echsen der Großen Antillen. Ihre enorme Artenzahl verlockt dazu, an ihrem Beispiel eines der großen Rätsel der Biologie zu untersuchen – die Frage, weshalb die Evolution im einen Fall diesen Weg nimmt, im anderen jenen.

Wer die Anolis-Echsen auf den Antillen beobachtet, merkt bald: Wenn mehrere ihrer Arten eng beieinander leben, beispielsweise bei Bäumen, dann nutzen sie unterschiedliche Teile dieser Umwelt. Sie besetzen also verschiedene Habitate beziehungsweise nehmen andere "ökologische Nischen" ein. In einer solchen Anolis-Gemeinschaft hält sich zum Beispiel eine Art nur im Gras auf, eine andere siedelt nur auf Zweigen. Eine dritte etwa lebt am Sockel der Bäume und wagt sich von dort manchmal auch auf den Boden. Diese drei Arten sehen auch verschieden aus. Die Anolis des Grases wirkt ausgesprochen zartgliedrig und besitzt einen sehr langen, dünnen Schwanz. Die Echse von den Zweigen erscheint ebenfalls sehr schlank, doch sie hat kürzere, stämmigere Beine. Die Bewohnerin des Baumsockels sieht im Vergleich dazu recht kräftig bis stämmig aus und hat auffällig lange Beine.

Spezialisten zum Verwechseln


Das Besondere an den Anolis-Arten ist aber nicht diese Aufteilung in ökologische Nischen. Denn verwandte Tierarten grenzen sich fast immer deutlich voneinander ab, wenn sie irgendwo zusammen vorkommen. Das wohl bekannteste Beispiel stellen die Darwinfinken der Galapagosinseln dar, die viele spezielle "Berufe" ausüben. Ein anderes Beispiel bilden die Lemuren Madagaskars. Auch ihre vielen Arten, von denen Wissenschaftler immer noch neue entdecken, nutzen verschiedenste Lebensnischen.

An den karibischen Anolis-Arten ist vielmehr ungewöhnlich, dass die Riege der Spezialisten einander von Insel zu Insel beinahe zum Verwechseln ähnelt. Jeweils auf mehreren Inseln treten fast genau die gleichen Typen auf. Nicht nur die Zweige bewohnende Anolis-Art von Puerto Rico sieht so aus und verhält sich genauso wie die von Kuba – und die von Jamaika und von Hispaniola (mit den Staaten Haiti und Dominikanische Republik). Auch auf den Sockelbereich der Bäume haben sich auf jeder dieser Inseln vier Arten in gleicher Weise spezialisiert. Auf jeder Insel lebt zudem eine ähnliche Art, die höher im Baum zu Hause ist. Und den Kronenbereich beherrscht jedes Mal eine auffallend große Anolis-Form. Außerdem kommt auf drei der Inseln eine typische Gras-Bewohnerin vor. Und auf zweien ist je eine Art rein auf Baumstämmen heimisch. Diese Echsen besitzen im Vergleich zu den Tieren des Sockels einen flacheren Körper und kürzeren Schwanz.

Dass sich Tierarten in verschiedenen Gegenden der Welt an ähnliche ökologische Nischen angepasst haben und dann oft auch äußerlich ähneln, selbst wenn sie zu völlig anderen systematischen Gruppen gehören, ist an sich für Biologen nichts Neues. Die Wissenschaftler sprechen dann von "konvergenter Anpassung" oder "Konvergenz" dieser Arten. Zum Beispiel erinnern viele australische Beuteltiere, darunter zahlreiche ausgestorbene, in Körperform und Umweltansprüchen tatsächlich so stark an Tiere der Alten Welt, dass die Europäer ihnen Namen gaben wie Beutelwolf, Beutellöwe oder Beutelmarder. Ungewöhnlich ist auch noch nicht einmal, dass gleich mehrere Arten sich die Umwelt ähnlich aufteilen wie eine völlig andere Gruppe von Tieren an einem anderen Ort. Doch bei den Anolis-Echsen der Großen Antillen gleichen sich sogar die Artengemeinschaften zum Verwechseln. Dies dürfte einzigartig sein und fordert eine Erklärung.

Wie waren diese Spezialisten entstanden? Hatten sie sich überhaupt auf jeder Insel selbstständig entwickelt? Das wäre tatsächlich etwas Besonderes. Oder kam jeder Typ ein einziges Mal auf und verbreitete sich dann über die anderen Orte? Möglich wäre ja, dass die kleinen Reptilien einst bereits als Spezialisten von einer der Inseln zu den anderen drifteten, vielleicht mit Treibholz oder bei einem Wirbelsturm. Nach einer anderen These könnten manche spezialisierten Formen schon vor langer Zeit entstanden sein, als einige der Inseln möglicherweise noch zusammenhingen. Als diese später auseinander fielen, hätten sich die Nachkommen zwar zu eigenen Arten entwickelt, aber ihre alten Anpassungen beibehalten. Falls die einander verblüffend gleichenden Lebensgemeinschaften aber unabhängig voneinander entstanden wären, sollte man dies nachweisen können. Es müsste etwas geben – irgendeinen deterministischen Prozess –, der die Evolution dieser Tiere jedes Mal in dieselbe Richtung drängt.

Verwandtschaftsanalysen mit genetischen Tests


Ob das der Fall ist, wollten meine Kollegen und ich untersuchen. Dazu hatten wir drei Grundannahmen zu prüfen. Wir müssten zeigen,

- dass die Habitatspezialisten auf jeder Insel für sich, also jedes Mal neu, evolviert sind, außerdem,

- dass die einzelnen Arten tatsächlich an ihre jeweilige ökologische Nische angepasst sind, und vor allem auch,

- dass auf jeder der Inseln ähnliche ökologische und evolutionäre Faktoren herrschen.

Für solche Studien stehen den Evolutionsbiologen heute viel mehr Methoden zur Verfügung als noch vor zwanzig Jahren. Wir können uns dabei auch auf das Know-how etlicher anderer Wissenschaftsdisziplinen stützen. Zu unserer Fragestellung untersuchten wir beispielsweise Fossilien, führten Feldstudien durch, machten mit den Echsen gezielte Experimente im Freiland und im Labor und analysierten ihr Erbgut.

Zur Klärung der Verwandtschaftsverhältnisse mussten wir den Stammbaum der karibischen Anolis-Arten konstruieren. Falls – im Extrem – alle Spezialisten eines Typs miteinander enger verwandt wären als mit den anderen Arten ihrer Insel, dann stammten sie sicherlich von einem gemeinsamen Vorfahren ab, der auch schon in gleicher Weise angepasst war wie sie. Dann wäre dieser Typ in der Evolution nur einmal entstanden, und die Zweigbewohnerin von Jamaika stünde der Zweigbewohnerin von Kuba oder Puerto Rico näher als der Jamaika-Art, die an Baumsockeln lebt. Wären umgekehrt die Arten der Inselgemeinschaften besonders nah miteinander verwandt, müsste jeder Typ mehrfach unabhängig entstanden ein. Jetzt hätte die Zweigbewohnerin von Jamaika als nächste Verwandte die anderen Jamaika-Arten, obwohl diese ganz anders leben.

Um die Verwandtschaftsverhältnisse zu klären, verglichen wir von über fünfzig Anolis-Arten mehrere Sequenzen des Erbguts. Zu dem Team, das bei dieser Analyse mitarbeitete, gehörten unter anderem Todd R. Jackman (der jetzt an der Villanova University in Pennsylvania arbeitet), Allan Larson von der Washington University in Saint Louis (US-Bundesstaat Missouri) und Kevin de Queiroz von der Smithsonian Institution in Washington. Wie man aus solchen Sequenzvergleichen Stammbäume herleitet, ist zwar noch teilweise umstritten. Doch sind sich die Forscher insoweit einig, dass ähnlichere genetische Sequenzen meistens engere Verwandtschaft bedeuten. Menschen und Schimpansen ähneln einander genetisch mehr als Menschen und Paviane. Folglich haben wir mit Schimpansen einen näheren gemeinsamen Vorfahren als mit Pavianen.

Das Ergebnis unseres Vergleichs war eindeutig: Die Anolis-Arten der Großen Antillen mit gleicher ökologischer Nische sind untereinander nicht besonders eng verwandt. Vielmehr dürften die Spezialisten der verschiedenen Inseln unseren Daten zufolge jeweils neu entstanden sein. Demnach entwickelten sich auch die Artengemeinschaften auf jeder Insel getrennt, unabhängig voneinander.

Lange Beine im Experiment


Über die Evolution dieser Echsen selbst könnten Fossilien Aufschluss geben. Die meisten uns zugänglichen sind allerdings erst wenige tausend Jahre alt. An wirklich alten Fossilien von Anolis stehen der Wissenschaft leider nur vielleicht ein Dutzend Exemplare zur Verfügung. Denn die sehr alten Fossilien sind alle in Bernstein eingeschlossen, also in fossilem Harz. Und solche Bernsteinstücke mit Inklusen sind begehrte Sammlerobjekte und finden selten den Weg in die Forschung. Immerhin gelang es uns, zwei zwanzig Millionen Jahre alte Anolis-Fossilien von Hispaniola zu untersuchen. Wir können sie von heutigen Arten praktisch nicht unterscheiden. Beide sehen wirklich genauso aus wie die heutigen Baumkronen-Arten. Die Aufgliederung auf bestimmte Habitate muss bei der Gattung Anolis demnach schon sehr früh stattgefunden haben.

Inwieweit die körperlichen Unterschiede der einzelnen Anolis-Arten wirklich Anpassungen an spezielle Umwelten darstellen, prüften wir in einer Reihe von Experimenten, aber auch in Felduntersuchungen. Unter anderem testeten wir die Auswirkungen der Beinlänge. Die Zweige bewohnenden Arten der Karibik besitzen recht kurze Beine, die Arten vom Baumsockel auffallend lange.

Zuerst testeten wir im Labor, wie schnell die Echsen rennen können, wie weit sie maximal springen oder wie gut sie sich auf senkrechtem Untergrund festhalten. Beispielsweise bauten wir für die Tiere eine zwei Meter lange, schmale Rennbahn, an der entlang wir alle Viertel Meter eine Lichtschranke mit Infrarotlicht positionierten. Setzten wir eine Echse an das eine Ende, flitzte sie gleich zum dunklen Sack an der anderen Seite, und wir registrieren die Geschwindigkeit. In anderen Versuchen mussten die Tiere sich an einer speziellen senkrechten Messplatte halten, während wir sie nach unten zu ziehen trachteten. Über die Messplatte registrierten wir die Kraftentwicklung an den Zehenpolstern.

Andere Versuche waren technisch einfacher. Die maximale Sprungweite maßen wir, indem wir die kleinen Echsen von einem dreißig Zentimeter hoch angebrachten flachen Brett springen ließen. Sie machten das, wenn wir am Schwanz tippten.

Strategen in ihrer Umwelt


Unsere Ergebnisse entsprachen weitgehend den Erwartungen. Berücksichtigt man die unterschiedlichen Körpergrößen, sprinten die langbeinigen Anolis schneller und springen weiter als die kurzbeinigen Vertreter. Und wer die größeren Zehenpolster aufweist, kann sich gegen Widerstand besser festhalten.

Dennoch überraschten uns einige Resultate. So stellten wir fest, dass die langbeinigen Echsen am schnellsten auf einer breiten Fläche flitzen. Auf einem schmalen Stab oder Zweig bringen die langen Beine den Tieren anscheinend keinen Vorteil. Zum Beispiel können Vertreter der puerto-ricanischen Art Anolis gundlachi, die am Sockel von Bäumen lebt, auf ebener Fläche zwar doppelt so schnell rennen wie Exemplare der jamaikanischen Zweigbewohnerin Anolis valencienni. Der Unterschied verringert sich aber deutlich mit abnehmender Breite des Untergrunds. Auf einem einen Zentimeter dünnen Stab laufen Tiere beider Arten gleich langsam. Die kurzbeinigen Echsen haben zudem den Vorteil, sich überall, ob auf einem dünnen Zeig oder dicken Ast, sehr sicher bewegen zu können. Die langbeinigen dagegen treten auf einem schmalen Grat öfter daneben und fallen auch manchmal herunter.

Diese Befunde könnten zwar wirklich bedeuten, dass die äußerlichen Unterschiede der Anolis-Arten Anpassungen an Umweltnischen darstellen. Doch muss man sich vor vorschnellen Schlüssen hüten: Es kommt darauf an, ob die Echsen den körperlichen Vorteil in ihrem Leben tatsächlich nutzen. Hierzu liegen inzwischen genaue Feldstudien vor, die im Wesentlichen mein früherer Mitarbeiter Duncan Irschik durchführte, der jetzt an der Tulane University von Louisiana in New Orleans arbeitet. Dabei kam zu unserem Erstaunen heraus, dass auch die langbeinigen Anolis-Arten so gut wie nie so weit springen, wie sie könnten. Meistens bleiben sie deutlich darunter. Auf ein besonders gutes Sprungvermögen kam es in ihrer Evolution offenbar nicht an.

Aber die Tiere rennen in der Natur oft mit höchster Geschwindigkeit – besonders auf der Flucht vor einem Raubfeind. Hierin nun unterscheiden sich die Arten deutlich im Verhalten. Die Anolis mit den längsten Beinen sieht man am häufigsten flitzen. Die kurzbeinigen Arten machen das dagegen selten. Vielmehr bewegen sie sich gern langsam schleichend – auch das ist eine gute Strategie, von Feinden oder Beutetieren nicht gesehen zu werden, zumal im dichten Gezweig. Für diese Arten ist auch ihre Trittsicherheit besonders wichtig. Ein strauchelndes Tier ist immer in Gefahr, gesehen zu werden.

Übung oder Gene – was bestimmt die Wege der Evolution?


Gewöhnlich finden Anpassungen in der Evolution über so lange Zeiträume statt, dass ein Menschenleben nicht ausreicht, der natürlichen Auslese bei der Arbeit zusehen zu können. Einen winzigen Blick erhaschten wir aber doch – dank eines Experiments aus den siebziger Jahren, das Thomas und Amy Schoener von der Universität von Kalifornien in Davis ersonnen. Die Schoeners hatten beobachtet, dass auf einigen winzigen Bahamas-Inseln keine Anolis-Echsen vorkommen. Sie wollten herausfinden, weshalb diese Tiere dort offenbar nicht überleben können. Darum setzten die Forscher eine in der Karibik verbreitete relativ kleine Art, die Braune oder Bahamas-Anolis (Anolis sagrei), auf zwanzig dieser Inseln aus. Unerwarteterweise gediehen die Echsen-Populationen gut, nur mit Ausnahme der kleinsten Inseln – bis zum Jahr 1996: Da fegte ein Hurrikan manche Eilande wieder leer. Die Schoeners hatten so etwas vermutet.

Meine Mitarbeiter und ich suchten einige dieser Inseln 1991 auf. Uns interessierten die eingeführten Anolis-Populationen, weil auf einem Teil der Inseln Bäume mit einem ziemlich kräftigen Stamm wachsen und auf anderen nur spärliche Büsche. Vielleicht hatten die Echsen sich ja mittlerweile etwas an die örtlichen Verhältnisse angepasst. Lebten auf den Inseln mit Bäumen, die breite Flächen boten, etwa schon Tiere mit ein wenig längeren Beinen? Und siedelten im Gestrüpp der kargeren Inseln bereits Echsen mit etwas kürzeren Beinen? Zu unserer Freude fanden wir dies bestätigt. Zwar betrug der Unterschied in der Beinlänge gerade ein paar Millimeter, aber er war doch deutlich erkennbar.

Die Tiere hatten sich offenbar rasch besser an die neue Umwelt angepasst. Trotzdem mussten wir mit unserer Deutung des Befundes vorsichtig sein. Wir konnten nämlich nicht sicher wissen, dass wirklich Evolution am Werke gewesen war. Biologen kennen von Säugern und Vögeln auch das Phänomen, dass intensiver beanspruchte Knochen etwas stärker wachsen. Dazu müssen sich die Tiere genetisch gar nicht unterscheiden. Auch bei Tennisprofis ist der Schlagarm länger als der andere Arm. Sie haben schon als Kind täglich stundenlang Bälle geschlagen.

Wir wollten herausfinden, ob wir das Beinwachstum der Anolis-Echsen durch entsprechende Umwelten forcieren konnten. Mehrere meiner Kollegen halfen dabei, als wir junge Braune Anolis im Zoo von St. Louis in verschieden eingerichteten Terrarien aufzogen. Einige Behältnisse enthielten sieben Millimeter dünne Holzstäbchen. Andere Tiere konnten auf Brettchen herumlaufen. Trotz allem staunten wir, was dabei herauskam: Den Tieren mit den Brettchen wuchsen wirklich etwas längere Beine als den anderen. Der Unterschied war zwar längst nicht so groß wie bei den Anolis-Arten auf den Großen Antillen, die auf Zweige beziehungsweise Baumsockel spezialisiert sind. Diese Arten erben ihre Beinlänge sicherlich. Aber bei jenen Populationen, die auf den kleinen Inseln ausgesetzt wurden, könnten die Unterschiede auf die Umwelt zurückgehen. Um das zu klären, planen wir nun die gleichen Aufzuchtexperimente mit Braunen Anolis aus Populationen von den künstlich besiedelten Inseln, deren Mitglieder verschieden lange Beine haben. So wollen wir herausfinden, ob die Unterschiede in der Beinlänge bereits zum Teil genetisch fixiert sind oder nicht.

Der Evolution voraus


Wenn Tiere sich während ihres Lebens an ihre Umwelt anpassen können, nennen Biologen dies "phänotypische Plastizität". ("Phänotyp" heißt das Erscheinungsbild des Organismus, das zugleich auf Erb- und Umwelteinflüssen beruht.) Seit einigen Jahren diskutieren Evolutionsforscher verstärkt, ob eine solche Plastizität möglicherweise auch für die Evolution wichtig ist. Manchmal kann eine Population eine bestimmte Umwelt anfangs vielleicht nur dank dieser Eigenschaft nutzen. Wenn ihre Mitglieder anders aussehen oder sich anders verhalten als ihre Artgenossen in einer anderen Umwelt, muss das nicht von vornherein auf erblichen Unterschieden beruhen. Doch irgendwann werden genetische Mutationen hinzukommen. Darunter können Zufallstreffer sein, dank derer einige Tiere in der betreffenden Umwelt noch besser zurechtkommen als vorher. Damit setzt auch ein evolutionärer Wandel ein. Und schließlich, genügend Zeit vorausgesetzt, entsteht eine neue Art, die wie für diesen Lebensraum gemacht scheint. Phänotypische Plastizität könnte den Weg dazu ebnen. Diese Vorstellung kam schon vor über fünfzig Jahren auf. Aber erst heute erhält sie ernsthafte Beachtung.

Das letzte Teil in unserem Anolis-Puzzle betrifft die Frage, warum die Spezialisierungen überhaupt entstanden. Ein mögliches Szenario dafür wäre, dass anfangs zwei nicht spezialisierte Arten aufeinandertrafen. Zum Beispiel könnte die eine auf der Insel schon gelebt haben, als die zweite dort eintraf. Die beiden Arten waren nach diesem Szenario zunächst wahrscheinlich Nahrungskonkurrenten, denn die meisten Anolis-Arten fressen vielerlei: alle möglichen Insekten und mitunter auch Früchte und kleine Wirbeltiere. Sie konnten diese Konkurrenz aber entschärfen, indem sie verschiedene Habitate nutzten und unterschiedliche Beute jagten. Durch Wirkung der natürlichen Auslese, welche noch bessere Anpassungen an die beiden Umwelten begünstigte, entstanden mit der Zeit Tiere, die hervorragend in diese verschiedenen Nischen passten.

Ob das in der Evolution so ablief, wissen wir nicht. Wir können aber sehr wohl feststellen, ob zwischen heutigen Anolis-Arten Konkurrenz auftritt. Tatsächlich lassen zahlreiche Feldstudien diesen Verdacht aufkommen. Auf den Bahamas zum Beispiel nutzt die Braune Anolis (Anolis sagrei) dort, wo ihre Art als einzige vorkommt, höhere und auch unterschiedlichere Bereiche der Bäume als in Gegenden, in denen noch mehr Anolis-Arten leben. Zwingen nun diese anderen Arten – die stärker auf das Baumleben spezialisiert sind als die Braune Anolis – tatsächlich ihre Konkurrentin, diese Bereiche eher zu meiden und sich auf andere zu orientieren? Oder unterscheiden sich vielmehr die beiden Lebensräume, in denen nur die eine und in denen mehrere Arten existieren?

Mit zwei anderen Anolis-Arten haben wir dazu im puerto-ricanischen Regenwald Experimente durchgeführt. Die eine, Anolis gundlachi, lebt an Baumsockeln, die andere, Anolis evermanni, in Baumkronen. Meine Studenten Manuel Leal und Javier A. Rodríguez-Robles (die jetzt am Union College in New York beziehungsweise an der Universität von Kalifornien in Berkeley arbeiten) und ich fingen auf drei 20 mal 20 Meter großen Parzellen alle Baumsockel-Echsen weg. Zum Vergleich steckten wir drei ähnliche gleichgroße Parzellen ab, in denen wir beide Arten in Ruhe ließen. Acht Wochen später ermittelten wir die Bestandsdichten der Baumkronenart. Wir stellten eine höhere Dichte fest, wenn die Baumsockel-Art fehlte. Offensichtlich hatte die Baumkronen-Echse von unserem Eingriff profitiert.

Ein ähnliches Ergebnis brachte ein Freilandexperiment auf den Bahamas mit den schon mehrfach erwähnten Braunen Anolis (Anolis sagrei) und Rotkehl-Anolis (Anolis carolinensis, auch Grüne Anolis genannt). Auf einigen kleinen Inseln leben dort beide Arten nebeneinander. David Spiller von der Universität von Kalifornien in Davis und ich setzten auf ein paar winzigen Anolis-freien Inseln Rotkehl-Anolis aus, die typische Baumkronenbewohner sind. Wie wir dann beobachteten, gedieh die Art allein viel besser als zusammen mit Braunen Anolis. All diese und weitere Befunde stützen unsere Vermutung, dass die Anolis-Arten sich gegenseitig beeinträchtigen. Wahrscheinlich geschieht das hauptsächlich deswegen, weil sie um dieselben Umweltressourcen konkurrieren. Vielleicht frisst auch die eine Art die andere – allerdings halten wir das nicht für so bedeutsam. Denn wir wissen aus Experimenten von Joan Roughgarden und ihren Kollegen von der Stanford University (US-Bundesstaat Kalifornien), dass Arten sich umso stärker gegenseitig abgrenzen, je ähnlicher sie sich ökologisch und äußerlich sind. Daher erscheint uns sehr plausibel, dass die Anolis-Arten sich wegen der gegenseitigen Konkurrenz auf verschiedene Umwelten spezialisierten.

Anolis-Evolution: Kein Spiel des Zufalls?


Als Evolutionsforscher kommt man sich oft vor wie ein Detektiv in einem Kriminalstück. Wir finden zwar einzelne Indizien, aber die führen selten zur Lösung. So geht es uns auch mit den karibischen Anolis-Echsen. Wir wissen noch immer nicht das Wichtigste, nämlich warum die Artenpaletten auf den einzelnen Inseln einander so verblüffend ähnlich sehen. Vielleicht erklärt sich dies aus der verhältnismäßigen Artenarmut dieser Inseln. Sie liegen so weit vom Festland, dass dort insgesamt viel weniger verschiedene Vögel, andere Echsen und überhaupt andere Tierarten, auch nur wenige Raubfeinde, vorkommen. Den Anolis boten sich darum viele freie Nischen. Die Echsen konnten sich einigermaßen ungestört und unbehelligt in verschiedene ökologische Richtungen entwickeln. Zugleich ähnelten sich die Umwelten auf den Inseln. So stand einer Evolution mit gleichem Ergebnis nichts im Wege. Für Fische gibt es dafür ein sehr gutes Beispiel: die Buntbarsche der großen ostafrikanischen Seen (siehe Spektrum der Wissenschaft 6/99, S. 36).

Dass in zwei Ökosystemen zum Verwechseln ähnliche Arten leben, bildet trotzdem eine seltene Ausnahme. Nur wenn wir bei unserer Forschung weiterhin möglichst unvoreingenommen vorgehen und die Daten für sich selbst sprechen lassen, finden wir vielleicht einmal die Lösung dieses biologischen Rätsels.

Literaturhinweise


Anolis. Von Axel Fläschendräger und Leo Wijffels. Natur und Tier-Verlag, Münster 1996.

Contingency and Determinism in Replicated Adaptive Radiations of Island Lizards. Von J. B. Losos et al. in Science, Bd. 279, S. 2115, 27. März 1998.


Steckbrief



Anolis ("Saumfinger"):
Diese artenreiche Gattung der Leguane lebt in tropischen und subtropischen Regionen Amerikas. Manche dieser schlanken Reptilien mit auffällig langem Schwanz werden über einen halben Meter lang. Andere messen unter zehn Zentimeter. Allein auf den Großen Antillen kommen rund 110 Arten vor.

Evolution:
In der Stammesgeschichte verändern und entwickeln Organismen ihre Anpassungen an Umweltgegebenheiten. Die "Natürliche Auslese" oder "Selektion" als Mechanismus zur Bewertung von Anpassungen gilt als wesentlicher Evolutionsfaktor.

Ökologische Nische:
Jede biologische Art nimmt in ihrer Umwelt einen bestimmten Platz ein und erfüllt bestimmte Funktionen.

Konvergenz:
In verschiedenen Entwicklungslinien entstehen unter ähnlichen Umweltbedingungen unabhängig voneinander manchmal ähnliche Merkmale.

Phänotypische Plastizität:
Einen Organismus ("Phänotyp") formen nicht nur seine Gene (sein "Genotyp"), sondern auch seine Umwelt. Auch Körpermerkmale können sich umweltbedingt unterscheiden.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 5 / 2001, Seite 36
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
5 / 2001

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 5 / 2001

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