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Zu zahm für diese Welt

11.12.2006
Wissenschaftler untersuchen Anpassungsfähigkeit im Fluchtverhalten bei Meeresechsen auf den Galápagos

Meeresechsen auf den Galápagos leben ohne Feinde - zumindest war das bis vor etwa 150 Jahren so. Seitdem müssen sie sich auf einigen Inseln des Archipels mit Hunden und Katzen auseinandersetzen. Für Wissenschaftler stellen sie deshalb ein geeignetes Untersuchungsobjekt dar, um herauszufinden, ob die in der Regel wenig scheuen Tiere in der Lage sind, ihr Verhalten und die endokrine Stressantwort auf einen solchen neu auftretenden Feind einzustellen. Die Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Ornithologie, der Universität Ulm, der Tufts University und der Princeton University konnten zeigen, dass die durch das Hormon Kortikosteron vermittelte Stressantwort bei vollkommen unerfahrenen Tieren fehlt, aber bei entsprechender Erfahrung schnell wieder hergestellt wird. Dagegen nimmt die Fluchtdistanz nicht in hinreichendem Maße zu und begrenzt, wie die Forscher in den Proceedings of the Royal Society of London (FirstCite Early Online Publishing Dezember 2006) feststellen, die Fähigkeiten der Meeresechsen mit neu eingeführten Beutegreifern fertig zu werden.


Eine Gruppe von Meeresechsen auf den Galápagos. Bild: Silke Berger, Universität Ulm

Wer wähnt sich nicht reif für die Insel - das Inselleben hat offenbar so manchen Vorzug. Auch für die Meeresechsen auf den Galápagos. Über Jahrmillionen waren sie hier keiner Bejagung durch natürliche Beutegreifer ausgesetzt. Im Laufe der Evolution haben sie daher jede Scheu verloren. Hunderte von Reptilien dösen auf dem dunklen Lavagestein und strecken dabei bedenkenlos alle Viere von sich - unmöglich dieses Verhalten in einer Umwelt, in der Reptilien ständig der Gefahr ausgesetzt sind, von anderen gefressen zu werden.

Das Fehlen von Beutegreifern führt bei Inselbewohnern zu entsprechenden Anpassungen. So können Vögel beispielsweise über einen längeren evolutionären Zeitraum ihre Fähigkeit zu fliegen verlieren. Sollten neue Beutegreifer einwandern, so wären ihre Fluchtmöglichkeiten stark eingeschränkt. Im Gegensatz zu solchen "fest verdrahteten" Eigenschaften, sollte das Verhalten jedoch deutlich flexibler sein. Im Rahmen von Auswilderungsprogrammen werden Tiere darauf trainiert, Beutegreifer zu erkennen und mit ihnen fertig zu werden. Tatsächlich ist es jedoch in den meisten Fällen sehr schwierig, die Anpassungsfähigkeit im Verhalten vorherzusagen, denn über die zugrunde liegenden physiologischen Mechanismen, die Verhaltensweisen wie Flucht kontrollieren, ist bisher kaum etwas bekannt.

Die Wissenschaftler um Thomas Rödl vom Max-Planck-Institut für Ornithologie haben sich von Dezember 2003 bis Januar 2004 sowie im März 2005 zu Forschungsaufenthalten auf die Galápagos-Inseln begeben, wo sie die Forschungsplattform der Max-Planck-Gesellschaft nutzten. Nach wie vor sind die Inseln im Pazifischen Ozean ein El Dorado für Evolutionsbiologen. Nirgendwo sonst lassen sich bei einer vergleichsweise geringen Zahl an Arten derart viele verschiedene Anpassungsstrategien beobachten. Allerdings zieht es nicht nur Wissenschaftler dorthin, auch immer mehr Touristen besuchen jedes Jahr dieses einzigartige Archipel: 2005 waren es rund 126.000. Tendenz weiter steigend. Das Problem: die vielen Menschen stören nicht nur manche auf den Galápagos lebende Tierarten, sie schleppen auch andere Tier- und Pflanzenarten ein, die in der lokalen Flora und Fauna großen Schaden anrichten.

Rödl und seine Kollegen Silke Berger sowie Michael Romero und Martin Wikelski wollten herausfinden, inwieweit sich Meeresechsen aus unterschiedlichen Populationen und mit unterschiedlichen Erfahrungen mit Beutegreifern in ihrer Stressantwort und in ihrem Verhalten unterscheiden. Sie führten dazu sogenannte Harassment-Experimente durch: Dazu wird von einem Tier die ursprüngliche, "naive" Fluchtdistanz gemessen und dieses dann 15 Minuten lang von einer Person verfolgt - immer bis zu dem Punkt, an dem die Meeresechse wieder ausweicht und eine kurze Strecke flieht. Am Ende des Experiments wird das Tier eingefangen und eine Blutprobe zur Bestimmung der Kortikosteron-Konzentration entnommen. Wenn die Tiere die Situation als bedrohlich, also stressvoll empfinden, dann steigt die Konzentration des Hormons Kortikosteron im Blutplasma innerhalb weniger Minuten an.

Zwischen den verschiedenen Inselpopulationen, die die Forscher untersuchten, gab es signifikante Unterschiede: Meeresechsen, die keinen Feinddruck kennen, ließen eine Annäherung bis auf ein, zwei Meter zu und zeigten auch bei anhaltender Verfolgung keinen Anstieg in der Stressantwort. Schon Darwin hatte diese erstaunliche "Zahmheit" der Tiere, die im Englischen als low wariness bezeichnet wird, auf seiner Fahrt mit der Beagle 1835 beschrieben. Bei Meeresechsen, die Beutegreifer zwar kennen, aber einem geringerem Risiko ausgesetzt sind, führte erst das Einfangen zu einem Anstieg in der Kortikosteroid-Konzentration, und die Fluchtdistanz nahm nur bei jenen Tieren zu, die bereits einmal gefangen worden waren. Dagegen reagierten Meeresechsen, die mit akutem Feinddruck leben, auf ein Harrasment-Experiment sofort mit einem Anstieg in der Kortikosteroid-Konzentration.

"Unsere Fangversuche zeigen, dass die Tiere ihre Fluchtdistanz steigern und die Kortikosteroid-Antwort aktivieren können", erklärt Thomas Rödl. Die Funktion der Stressachse ist also offenbar auch über lange evolutionäre Perioden ohne den Druck von Beutegreifern erhalten geblieben und kann ihre Aktivität sofort zurückgewinnen, wenn diese wieder auftauchen. "Aber die Änderung in der Fluchtdistanz ist zu klein und reicht nicht aus", sagt Rödl. "Wir konnten dieselben Tiere in vier Wochen bis zu sechsmal wieder einfangen." Und so wundert es nicht, dass die eingeführten Hunde und Katzen auf einigen Inseln die Population der Meeresechsen drastisch reduziert haben - auf San Cristobal wurde die lokale Population sogar nahezu ausgelöscht. Hier finden die Mitarbeiter der Nationalparkverwaltung auch immer wieder Tiere, die Bisswunden von Hunden davon getragen haben. Selbst wenn diese nicht tödlich sind, so führen sie doch oftmals zu sekundären Infektionen, an denen die Tiere schließlich sterben.

Meeresechsen können also offenbar zwar lernen, was ein Beutegreifer ist, sind aber nicht in der Lage, ihre Fluchtdistanz effizient zu steigern. Das heißt, die Fähigkeit sich auf neue Beutegreifer einzustellen, wird nicht durch das physiologische System begrenzt, sondern durch die Einschränkungen im Verhalten. "Eine lang anhaltende Flucht kostet das Tier Kraft. Im Zuge der Evolution bei Fehlen jeglicher Beutegreifer hat somit die Selektion möglicherweise dazu geführt, dass vor allem Tiere, die auf eine solche kostenintensive Flucht verzichtet haben, einen Fitnessvorteil hatten", spekuliert Rödl. Die Ergebnisse der Forscher liefern zum ersten Mal Hinweise, warum zahme Tiere auf zahlreichen Kontinenten ausgestorben sind, sie geben aber auch den Naturschützern weitere Argumente an die Hand.

Denn inzwischen hat die ecuadorianische Regierung den Kreuzfahrtmarkt für das UNESCO-Weltkulturerbe Galápagos freigegeben. Mit dem aufkommenden Massentourismus wird die Situation zunehmend schwieriger. Das Nationalpark-Management denkt über eine Anhebung der Landungsgebühr von derzeit 100 Dollar auf 500 Dollar, um die Zahl der Besucher zu senken - vermutlich die einzige Chance, um einen nachhaltigen Tourismus zu schaffen und damit verbunden den notwendigen Schutz der einzigartigen Tier- und Pflanzenwelt auf den Galápagos.

Originalveröffentlichung:

Thomas Rödl, Silke Berger, L. Michael Romero and Martin Wikelski
Tameness and stress physiology in a predator-naive island species confronted with novel predation threat

Proceedings of the Royal Society B, FirstCite Early Online Publishing December 2006

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

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