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Evolution: Wider das Großmaul

Wenn zwei sich streiten, freut das oft Dritte. Im Falle zweier konkurrierender Singvogelarten auf Galapagos ist dies ein Forscherpaar: Beim Kampf der Tiere ums Fressen beobachteten sie Evolution in Echtzeit.
Mittelgrundfink
Galapagos-Finken wären wohl für die meisten Nicht-Vogelenthusiasten einfach nur langweilige graue, braune oder schwarze Spatzenvögel mit einfältig tschilpenden Lautäußerungen – hätte es da nicht vor mehr als 170 Jahren die Reise von Charles Darwin in ihre Heimat gegeben. So aber wurden die oft auch nach ihm als Darwin-Finken benannten Tiere zu Ikonen der Forschung: Unter anderem an ihrem Beispiel erklärte der englische Gelehrte die Aufspaltung und Entwicklung von Arten.

Mittelgrundfink | Lange lebten Mittelgrundfinken (Geospiza fortis) fast konkurrenzfrei auf Daphne Major, Galapagos. Da sie deshalb auch größere Samen ungestört nutzen konnten, nahm ihr durchschnittliche Schnabelgröße zu.
Die wahre Pracht der Finken präsentiert sich denn auch nicht im Gefieder, sondern in den eigentümlichen Schnabeltypen der 13 Arten auf Galapagos. Jede von ihnen verfügt über eine eigene Form, obwohl sie alle von einem einzigen Urahnen abstammen. Da gibt es etwa die Grundfinken (Geospiza) mit ihren wuchtigen Kernbeißerschnäbeln, die sich zum Knacken von Samen eignen, aber je nach Art unterschiedlich kräftig ausfallen und daher abweichende Nahrungsquellen abschöpfen. Die Spechtfinken (Cactospiza) hingegen nehmen die ökologische Rolle jener Spechte ein, die es nicht nach Galapagos verschlagen hat, und stochern mit ihren längeren, feineren Schnäbeln in Rinden und Baumlöchern nach Insekten. Und der Dickschnabel-Darwinfink (Camarhynchus crassirostris) gleicht in seinem Mundwerkzeug den auf den Eilanden ebenfalls fehlenden Papageien: Sein Schnabel dient dem Zerquetschen von Früchten.

Trotz dieser Unterschiede gehen sich die einzelnen Finken räumlich aus dem Weg, denn auf vielen Inseln leben nur ein oder zwei Arten. Und wenn sich doch mehr als zwei Spezies ein Eiland teilen, verbringen sie einen Großteil ihrer Existenz in unterschiedlichen Lebensräumen und vermeiden damit weit gehend direkte Konkurrenz. So können die Vögel in Notzeiten auf Nahrungsressourcen zurückgreifen, an die sie eigentlich nicht optimal angepasst sind.

Was aber passiert, wenn in das beschränkte Revier der einen Art eine weitere neu eindringt und mitunter auf die gleichen Sämereien zurückgreift? Verliert eine oder gar beide den Wettbewerb? Oder sind sie so flexibel, um rasch auf neue Futterquellen auszuweichen? Ein derartiges – natürliches – Freilandexperiment läuft seit 33 Jahren auf der kleinen Galapagos-Insel Daphne Major und wird von den beiden Biologen Peter und Rosemary Grant von der Princeton-Universität beobachtet.

Ursprünglich lebten auf der nicht einmal einen halben Quadratkilometer großen Daphne Major nur Mittelgrundfinken (Geospiza fortis), die sich dort fast konkurrenzfrei alle Arten von Sämereien nutzbar machten. In Gunstzeiten bevorzugten sie kleine Samen, während zumindest manche in Phasen des Mangels auch auf die größeren und wegen der hölzernen Schale schwerer zu knackenden Früchte des Jochblattgewächses Tribulus cistoides zurückgriffen. Nur ein etwas klobigerer Schnabel gewährte den Zugang zu deren nahrhaftem Inneren, sodass je nach Situation mal die groß- und mal die kleinschnäbelige Teilpopulation bevorteilt war – mit entsprechenden Überlebensraten und Fortpflanzungserfolgen.

Als im Jahr 1977 eine heftige Dürre die Heimat der Finken heimsuchte und das Aufkommen kleinsämiger Pflanzen verhinderte, änderte sich dies erstmals nachhaltig. Da den Tieren für längere Zeit ausschließlich große Körner als Alternative zur Verfügung standen, verschob sich das Kräfteverhältnis eindeutig hin zu den Großmäulern, während feingliedrige Artgenossen verschwanden: Innerhalb weniger Generationen nahmen die durchschnittlichen Schnabelausmaße um vier Prozent zu.

Großgrundfink | Als der Großgrundfink (Geospiza magnirostris) auf der Insel ankam, entbrannte ein starker Wettbewerb um große Körner, dem während einer starken Dürre viele Tiere durch Verhungern zum Opfer fielen. Es überlebten vor allem Mittelgrundfinken mit kleinem Schnabel.
Ab 1982 endete dieses Einsiedlerleben auf Daphne, denn es etablierte sich eine neue Brutpopulation des Großgrundfinken (Geospiza magnirostris). Sie kauen bevorzugt die Samen von Tribulus cistoides, knacken diese allerdings bedeutend schneller als ihre kleineren Vettern – Kleinkram hingegen verschmähen sie. Und: Die Neuankömmlinge nutzen die Vorräte an Tribulus-Samen nicht nur deutlich ausgiebiger, sondern verjagen auch ihre Konkurrenz, sobald sich diese den Jochblattgewächsen nähert.

Mehr als zwanzig Jahre hatte dies keine negativen Auswirkung auf die Zahl, das Verhalten und den Körperbau beider Finkenarten. Im Gegenteil erfreuten sich beide Bevölkerungsgruppen guter Nachwuchsraten. Dann traf aber eine weitere schwere Hungerkrise Daphne Major. Rasch waren die kleinen Samen aufgebraucht, und auch großere Beutestücke wurden rar, sodass ein harte Konkurrenzkampf um die verbliebenen Vorräte ausbrach. Viele der Vögel mussten verhungern.

Schon ein Jahr später bewohnten statt 350 nur noch 150 Großgrundfinken das Eiland, und auch die Zahl der halb so großen Mittelgrundfinken war um mehrere hundert auf 235 Individuen gesunken. Das Drama war damit jedoch noch lange nicht beendet: Mit Fortdauer der Trockenperiode blieben den Vögeln nur noch wenige Futteralternativen; weitere 137 Geospiza magnirostris – dessen Population auf den niedrigsten Stand seit der Einwanderung absank – sowie 152 Geospiza fortis verendeten.

Innerhalb der Mittelgrundfinkengruppe traf es wiederum diejenigen mit den größten und kräftigsten Schnäbeln am härtesten; bis 2005 überlebte nur etwas mehr als ein Zehntel dieser Fraktion. Im Gegensatz zu ihren zierlichen Artgenossen konnten sie nicht auf die letzte ausreichend verbliebene Nahrungsquelle zurückgreifen: Die winzigen Samen des Raublattgewächses Tiquilia fusca und von Sesuvium edmonstonei aus der Familie der Mittagsblumen waren für sie nicht greifbar. Die natürliche Selektion auf der Insel begünstigte nun die Tiere mit dem kleinsten und feinsten Mundwerk: Innerhalb von zwei Jahren nahm die durchschnittliche Schnabellänge der Mittelgrundfinken wieder von 11,2 auf 10,6 Millimeter ab, seine Durchmesser an der dicksten Stelle sank von 9,4 auf 8,6 Millimeter. Zumindest auf Daphne unterscheiden sich die beiden Finken nun stärker als je zuvor.

Was für die Tiere einer Katastrophe gleichkam, erfreute die Forscher, denn zwei Dürreereignisse trieben die Evolution der Vögel rapide in zwei unterschiedliche Richtungen. Und erstmals beobachteten sie dabei entscheidende Charakterverschiebungen in Echtzeit in der Natur: Darwin hätte wahrscheinlich seine helle Freude gehabt.

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