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Evolution

Unterschiedliche Sinnesleistung fördert Artbildung

Zwei Arten können sich aus einer gemeinsamen Ahnform auch dann entwickeln, wenn die entstehenden Spezies zunächst nicht getrennt werden und in voneinander isolierten Gebieten leben. Ausgangsursache könnten zufällig leicht unterschiedlich arbeitende Sinnessysteme sein, die schließlich zu ausgeprägt unterschiedlichen Vorlieben bei der Partnerwahl und folglich der Artbildung beitragen, berichten Ole Sandhausen von der Universität Bern und seine Kollegen.

Buntbarschformen im klaren und trüben Wasser
Buntbarschformen im klaren und trüben Wasser | Zwei männliche Vertreter der Buntbarschgattung Pundamilia. Das obere P.-pundamilia-Männchen stammt aus einem Bereich des Victoria-Sees mit noch sehr klarem Wasser. Hier sorgen die mit zunehmender Wassertiefe graduell wechselnden Lichtverhältnisse dafür, dass ein Fein-Tuning der Sinnesrezeptoren im Laufe der Evolution Sinn macht. Das führte wohl dazu, dass genetisch unterschiedliche Spezies mit roter und blauer Färbung entstanden – beide begegnen sich heute in mittlerer Tiefe. Das Männchen unten im Bild stammt dagegen aus einem eher trüben Abschnitt des Sees – hier existiert nur eine Pundamilia-Art. Die geringfügigeren Unterschiede der Lichtverhältnisse habe eine Feinabstimmung der Sensoren – zum Beispiel auf langwelligeres Licht in größeren Tiefen – nicht ausreichend gefördert.
Die Forscher hatten die Speziation von zwei unterschiedlich gefärbten Buntbarschformen im Victoria-See mit genetischen Methoden untersucht. Ursache für deren Entstehung aus einer Stammart seien offenbar unterschiedliche Sehpigmente im Auge gewesen, so die Forscher: Die Opsin-Rezeptorproteine der rötliche Sorte reagieren feiner auf rote Farben, die Pigmente der bläulich gefärbten Art besser auf Blau. Dies beeinflusste die Partnerwahl und sorgte wohl dafür, dass jeweils vermehrt rote Weibchen mit roten Männchen und blaue mit blauen zusammenkamen und dann jeweils ihre Farben wie Farbvorlieben in den nächste Generationen anreicherten.

Ausgangspunkt dieser Auseinanderentwicklung durch assortative Partnerwahl sei wohl der unterschiedliche Nutzen von verschiedenen Sehpigmenten in unterschiedlicher Wassertiefe gewesen: Nur mit subtil auch im längerwelligen Bereich wahrnehmenden Pigmenten sind die Fische in tieferen Wasserschichten ausreichend ausgestattet, rot gefärbte Geschlechtspartner überhaupt auszuwählen. Andersherum dienen blau bevorzugende Pigmente den Fischen vergleichsweise besser im flacheren Wasser. So separierten sich die blauen und roten Formen zunehmend in seichten und tiefen Arealen, obwohl sie sich in mittleren Tiefen durchaus noch begegnen und gelegentlich auch hätten paaren können.

Sandhausen und Co weisen nun besorgt darauf hin, dass menschlicher Einfluss die raschen Evolutionsprozesse drastisch bremst: Die unnatürlich hohe Nährstoffzufuhr fördere den Algenwuchs und damit die Lichtstreuung im See. Dadurch reduziere sich durch die Eintrübung die Möglichkeit der Fische, sich allmählich mehr und mehr in subtil unterschiedlichen Lichtverhältnissen einzunischen. Buntbarsche in afrikanischen Seen gehören zu den am schnellsten neue Arten bildenden Organismen. (jo)

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  • Quellen
Seehausen, O. et al.: Speciation through sensory drive in cichlid fish. In: Nature 455: S. 620–627, 2008.

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