Wissenschaftler entdecken, dass sich Tiere innerhalb weniger Jahrzehnte weiterentwickeln

Für die moderne Meteorologie und Klimatologie sind Temperatur- und Niederschlagsmessungen längst nicht mehr die einzigen Indikatoren für den globalen Wandel. Ökosysteme fungieren als hochempfindliche biologische Sensoren, die die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten in Echtzeit anhand von Veränderungen in der Gestalt, im Verhalten und in der Kommunikation der dort lebenden Wildtiere erfassen.

Traditionell betrachtete die Wissenschaft die darwinistische Evolution als einen langsamen Prozess, der nur über riesige geologische Zeiträume hinweg beobachtet werden konnte. Der durch die globale Erwärmung, extreme Wetterereignisse und die Urbanisierung ausgeübte Selektionsdruck hat diese biologische Uhr jedoch beschleunigt und damit eine Dynamik ausgelöst, die Wissenschaftler als rasche öko-evolutionäre Dynamik bezeichnen.

Heute beobachten Forscher ein beispielloses Phänomen: Sie untersuchen Organismen, die ihre Anatomie, ihre Fortpflanzungszyklen und ihre Kommunikationssysteme innerhalb weniger Jahrzehnte verändert haben. Im Folgenden werden einige der Mechanismen vorgestellt, durch die sich das Tierreich rasch weiterentwickelt, um auf einem Planeten zu überleben, der ständigen klimatischen und ökologischen Umbrüchen ausgesetzt ist.

Städtischer und klimatischer Druck als Motor der Evolution

Städte und Regionen, die immer wieder von Klimaanomalien betroffen sind, haben sich zu bedeutenden Laboratorien der natürlichen Selektion entwickelt. Asphalt- und Betonflächen führen zur Entstehung städtischer Wärmeinseln, wodurch sich die lokalen Temperaturen und die Wasserverfügbarkeit, an die sich die einheimischen Arten ursprünglich angepasst hatten, drastisch verändern.

Angesichts anhaltender und extremer Umweltbelastungen stehen Wildtierpopulationen vor einer dringenden biologischen Weggabelung: sich anpassen oder untergehen. Aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen, dass viele Arten rasch neue körperliche Merkmale entwickeln, um ihre Überlebenschancen zu verbessern.

Dieser Anpassungsprozess dauert nicht mehr Tausende von Jahren. Jüngste ökologische Studien haben stabile genetische und physische Veränderungen in lokalen Populationen innerhalb von weniger als 50 Jahren nachgewiesen, was Wissenschaftler dazu zwingt, lang gehegte Vorstellungen über die Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit von Ökosystemen zu überdenken.

Schwarzäugige Juncos: komplett neu gestaltet für das Leben in der Stadt

Eines der deutlichsten Beispiele für schnelle Anpassung ist der Schwarzäugige Junko (Junco hyemalis), der sich auf dem Campus der University of California in San Diego angesiedelt hat.

Anfang der 1980er Jahre beschloss eine Gruppe dieser Zugvögel, dauerhaft dort zu bleiben, angezogen von einem städtischen Mikroklima, das milder und beständiger war als ihr ursprünglicher Lebensraum in den Bergen.

In nur vier Jahrzehnten, in denen sie das ganze Jahr über in der Stadt leben, haben diese Vögel deutlich kürzere Flügel entwickelt. Da sie keine langen Zugflüge mehr unternehmen müssen, hat die natürliche Selektion eine kompaktere Körperform begünstigt, die es ihnen ermöglicht, sich leichter in der dichten städtischen Umgebung des Universitätscampus zu bewegen.

Gleichzeitig verloren sie einen Großteil der weißen Färbung an den äußeren Schwanzfedern. Dieses Merkmal, das einst für Warnsignale und die visuelle Kommunikation in der Dunkelheit dichter Wälder unverzichtbar war, wurde in einer von künstlichem Licht erhellten Stadt zu einem überflüssigen und energieaufwendigen Merkmal.

Stadtjuncos sind zudem deutlich zahmer als ihre Artgenossen in den Bergen und lassen die Nähe von Menschen in einer Entfernung dulden, in der Wildvögel bereits die Flucht ergreifen würden. Dies senkt den Spiegel des Stresshormons Corticosteron und verschafft ihnen damit einen wichtigen Überlebensvorteil in der ständigen Hektik städtischer Umgebungen.

Das wärmere Stadtklima und der ständige Zugang zu Wasser durch künstliche Bewässerungssysteme haben zudem ihre biologischen Uhren verändert, wodurch sich die Fortpflanzungszeit verlängert hat und die Populationsdichte weit über das natürliche Maß hinaus gestiegen ist.

Stadtlärm füllt zudem den unteren Bereich des akustischen Spektrums unterhalb von 2 kHz aus und übertönt damit die Gesänge, auf die Vögel angewiesen sind, um ihr Revier zu verteidigen und Partner anzulocken. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich einige Arten angepasst haben, indem sie mit höheren Frequenzen singen, um diese Störung zu überwinden. Im Laufe der Zeit führen diese akustischen Unterschiede dazu, dass Vögel aus ländlichen Gebieten die Gesänge ihrer städtischen Artgenossen möglicherweise nicht mehr erkennen, wodurch neue städtische Teilpopulationen entstehen.

Felsenschwalben: immer wendiger

Ein weiteres bemerkenswertes Beispiel für schnelle Evolution ist die Felsenschwalbe (Petrochelidon pyrrhonota). Da diese Vögel unter Brücken und Autobahnüberführungen nisten, waren sie häufig Kollisionen mit schnell fahrenden Fahrzeugen ausgesetzt.

Innerhalb von nur wenigen Jahrzehnten haben diese Schwalben eine kürzere Flügelspannweite entwickelt, was ihnen mehr Wendigkeit verleiht und es ihnen ermöglicht, steiler abzuheben und entgegenkommendem Verkehr besser auszuweichen.

Anolis-Eidechsen entwickeln in Städten längere Beine

Der Übergang von Wäldern mit rauer Baumrinde zu „Großstadtdschungeln“ voller glatter Glas-, Metall- und gestrichener Wände stellte für den Puerto-Rico-Kamm-Anolis (Anolis cristatellus) eine große Herausforderung dar.

Diese Eidechsen haben längere Gliedmaßen entwickelt. Noch bemerkenswerter ist, dass sie in kurzer Zeit deutlich größere Zehenpolster mit speziellen Schuppen ausgebildet haben. Diese Anpassungen sorgen für besseren Halt und mehr Traktion auf den glatten künstlichen Oberflächen, die in städtischen Umgebungen allgegenwärtig sind.

Mehr städtische Rotfüchse und weniger aggressive Waschbären

Die städtischen Populationen des britischen Rotfuchses weisen in der Regel höhere Fortpflanzungsraten auf als ihre Artgenossen auf dem Land, da in Städten und Gemeinden das Nahrungsangebot weitaus größer ist.

Ein weiteres Beispiel sind Waschbären, die in städtischen Gebieten in den Vereinigten Staaten leben und sich körperlich und verhaltensmäßig verändern, während sie sich an den Menschen gewöhnen. Eine aktuelle Studie hat ergeben, dass städtische Waschbären erste Anzeichen einer Domestizierung zeigen: Sie entwickeln Stupsnasen und verhalten sich Menschen gegenüber weniger aggressiv. Ihr charakteristisches Schnauben erfüllt zudem wichtige biologische und emotionale Funktionen.

Hunde beispielsweise stoßen oft ein plötzliches Schnauben oder ein „Spielnies“ aus, um anderen Hunden oder Menschen zu signalisieren, dass sie spielen und sich nicht aggressiv verhalten.

Die Waldkauze haben ihre Farbe verändert

Die globale Erwärmung führt in Teilen Europas, darunter auch in Finnland, zu milderen Wintern mit deutlich weniger Schneefall. Bei Waldkauzen (Strix aluco) dominierte einst das graue Gefieder, da es in verschneiten Wäldern eine hervorragende Tarnung bot.

Da die Schneedecke immer unzuverlässiger geworden ist, hat die natürliche Selektion die braune Farbvariante begünstigt. Innerhalb bemerkenswert kurzer Zeit haben sich braune Eulen zur vorherrschenden Form entwickelt, da sie in schneefreien Wäldern nun besser getarnt sind, was ihre Überlebenschancen erhöht und ihnen hilft, Raubtieren zu entkommen.