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News: Ohne Stars aber mit Stripes - Warnfarben amerikanischer Heuschrecken

Zwei Möglichkeiten gibt es, wie Tiere mit den Farben ihres Fells oder Gefieders Räuber abwehren können: Entweder sie können sich tarnen, so daß sie sich kaum von ihrer Umgebung unterscheiden, oder sie verlassen sich darauf, daß ihre grelle Farbe sie als giftig oder zumindest ungenießbar markiert. Aber wie, wann und warum einige Tiere Warnfarben entwickelten, sind schwierige Fragen, die seit mehr als einem Jahrhundert die Evolutionsbiologen irritieren und in verschiedene Lager spalten.
Manche halten es für unwahrscheinlich, daß sich eine höchst auffällige Färbung plötzlich entwickelt. Ausgeprägte Mutationen bringen einem Organismus zuerst eher Nachteile als Vorteile. Naive Räuber – also solche, die nicht wissen, daß beispielsweise Heuschrecken mit Streifen eklig schmecken – würden die zuerst neugefärbten Mitglieder einer bisher unauffälligen Spezies angreifen und dann erst ihre langweiligen Verwandten, so daß deren Erfolgsaussichten, sich vermehren zu können, gering sind. Auch eine allmählich zunehmende Veränderung, die für die Räuber nicht wahrnehmbar wäre, erscheint evolutionstheoretisch unwahrscheinlich, denn sie würde wenig direkte Vorteile bringen.

Dies wird jedoch von Leena Lindström und ihren Kollegen von der University of Jyväskylä in Finnland bestritten. Sie führten eine Reihe von Experimenten mit Raubvögeln durch, bei denen sie die Auswirkungen subtiler Veränderungen im Erscheinungsbild der Beute untersuchten. Als künstliche Beute verwendeten sie Mandeln. In Nature vom 21. Januar 1999 beschreiben sie, daß sich "kostenlose, schrittweise Mutationen über eine Reihe schwacher Signale akkumulieren können, um so wirksame starke Signale zu erzeugen".

Die Kosten-Nutzen-Rechnung von grellen Warnfarben ist abhängig von der Anzahl der Tiere. Für eine seltene Spezies wäre es zum Beispiel besser, sich eine Tarnfarbe oder ein Tarnmuster zuzulegen, anstelle einer auffälligen Warnfarbe, die die Aufmerksamkeit des Jägers auf sie zieht. Da ein Räuber kaum je auf ein Exemplar der Beutespezies stoßen würde, wäre er sich nicht bewußt, daß die Farbe ihm suggerieren soll, daß sie ungenießbar ist – bis er die Beute verspeist hätte. Das Tier wäre also einem größeren Risiko ausgesetzt als seine unauffällig gekleideten Artgenossen.

Bei einer im Überfluß vorhandenen Spezies hingegen hätten Räuber viele Möglichkeiten, die Bedeutung greller Markierungen zu lernen und ihnen somit aus dem Weg zu gehen. Geoffrey Sword von der University of Texas in Austin, einer der Co-Autoren, drückt es so aus: "Man kann davon ausgehen, daß die Selektion es bevorzugt, wenn eine ungenießbare Beute bei geringer örtlicher Populationsdichte versteckt lebt und bei hoher lokaler Populationsdichte sich offen zur Schau stellt."

Tatsächlich hat Sword entdeckt, daß in Populationen der texanischen Heuschrecke (Schistocerca emarginata) die Warnfärbung auf eindrucksvolle Weise von der Bevölkerungsdichte abhängig sein kann. Weiter hat er nachgewiesen, daß die Färbung in erster Linie das Ergebnis von Umwelteinflüssen auf die Heuschreckennymphen während ihrer Entwicklung ist und nicht nur aufgrund genetischer Mutationen geschieht.

Sword führte eine Reihe von Experimenten an S. emaginarta-Puppen durch, die sich zum Fressen auf Kleeulmen oder Exemplaren des Lederstrauchs (Ptelea trifoliata) einfinden, so daß sie für Eidechsen, welche die Nymphen gerne fressen, ungenießbar werden. Er zeigte, daß Heuschreckennymphen, die isoliert von anderen ausgebrütet und aufgezogen wurden, sich zu grünen Erwachsenen entwickelten, während Heuschrecken die unter beengten Bedingungen aufwuchsen, gelbe und schwarze Markierungen entwickelten. Außerdem war die Intensität der Markierungen direkt proportional zum Grad der Überbevölkerung: je beengter die Verhältnisse, desto ausgeprägter die endgültigen Streifen.

Sword manipulierte auch die Schmackhaftigkeit der Heuschrecken, indem er ihnen Salat fütterte. Dabei stellt er fest, daß Eidechsen (Anolis carolinesnsis), welche die nicht-toxischen gelben und schwarzen Heuschrecken fraßen, nicht lernten, sich gegen diese und für die grünen zu entscheiden. Hingegen bevorzugten diejenigen Eidechsen, welche die gestreiften Heuschrecken, die sich von der Kleeulme ernährt hatten und daher toxisch waren, gekostet hatten, recht bald grüne Heuschrecken.

Es scheint also, daß die notwendigen Mutationen für ein auffälliges Warnkleid zunächst nur die prinzipielle Möglichkeit eröfnen, "giftig" auszusehen. Ob das einzelne Individuum davon auch wirklich Gebrauch macht, hängt von den jeweiligen Umweltbedingungen ab. Nach Swords Ansicht könnte dieser Prozeß "Schnappschüsse des Evolutionsprozesses bei der Arbeit darstellen."

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