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Darwin’s hässliches Entlein überrascht Evolutionsbiologen

03.06.2015

Artbildung und Hybridisierung bei Galápagos-Meerechsen

Charles Darwin hatte eine klare Meinung zu den Galapagos-Meerechsen: Sie seien „abscheulich aussehende Kreaturen“ und überdies auch noch „dumm und plump“. Doch Darwins „hässliches Entlein“ überraschte nun ein Forscherteam um den Sebastian Steinfartz vom Zoologischen Institut der TU Braunschweig.


Kein bisschen hässlich: Meerechsen sind faszinierende Bewohner der Küsten der Galápagos-Inseln

TU Braunschweig/Alejandro Ibáñez Ricomá


Meerechse mit Migrationshintergrund: ein rotes Individuum von Española hybridisiert mit Meerechsen auf San Cristóbal

TU Braunschweig/Amy MacLeod

Ihre Forschungsergebnisse zeigen nun erstmals, dass sich auf kleinstem Raum zwei Gruppen der Reptilien herausgebildet haben, die sich praktisch wie getrennte Arten zueinander verhalten. Ein Phänomen, das selbst bei kleinen Eidechsen bislang unbekannt war und einen Einblick in die komplexen Evolutionsprozesse auf dem Galápagos-Archipel gibt.

Auf den ersten Blick wirken die drachenähnlichen Wesen für viele Menschen nicht sympathisch und zählen dennoch zu den faszinierendsten Organismen der Galápagos-Inseln. Weltweit einzigartig unter den Echsen handelt es sich bei ihnen um gute Schwimmer, die im Meer Algen abweiden und alle größeren und kleineren Inseln des Archipels besiedelt haben. Aus wissenschaftlicher Sicht führten sie im Vergleich zu den Darwin-Finken und Galápagos-Riesenschildkröten ein Schattendasein.

Neueste Untersuchungen zur Evolution der Meerechsen rücken die Galápagos-Meerechsen nun in den Fokus moderner Evolutionsforschung. Ein internationales Forscherteam um Dr. Sebastian Steinfartz vom Zoologischen Institut der Technischen Universität Braunschweig konnte erstmals zeigen, dass bei diesen großen und mobilen Reptilien Artbildung auf kleinstem Raum stattfindet.

Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun in einem Fachartikel in der Zeitschrift "Proceedings of the Royal Society B" berichten, haben sich auf der Insel San Cristóbal in kürzester Zeit und im Abstand von wenigen Kilometern zwei Gruppen von Meerechsen herausgebildet, die sich nicht mehr kreuzen und sich damit im Prinzip wie zwei getrennte Arten verhalten. Ein solches Phänomen war selbst bei kleinen Eidechsen bislang unbekannt.

„Wir waren sehr überrascht, dass wir es praktisch hier bereits mit zwei reproduktiv isolierten Arten zu tun haben“, berichtet Amy MacLeod, die im Rahmen ihrer Doktorarbeit mehrere hundert der vorsintflutlichen Reptilien entlang der gesamten Küstenlinie der Insel untersucht hat.

Das beobachtete System ist wesentlich komplexer als erwartet und erlaubt einzigartige Einblicke hinter die Kulissen der Evolutionsprozesse auf dem Galápagos-Archipel. „Wir haben es hier mit einer bisher in der Tierwelt noch nicht dokumentierten parallelen Interaktion von Artbildung und Hybridisierung zu tun“, erklärt Sebastian Steinfartz.

Die beiden Meerechsenarten auf der Insel verhielten sich zwar wie zwei Arten zueinander, vermischten sich aber gleichzeitig mit Meerechsen von benachbarten Inseln, erklärt der Leiter der Untersuchung. Dies führe dazu, so Steinfartz weiter, dass der Artbildungsprozess auch nicht endgültig abgeschlossen sei und die Meerechsen im Zuge ihrer bereits Jahrmillionen andauernden Evolution eine Art bilden.

Die Forscher vermuten, dass sich durch das wiederholende direkte Zusammenspiel dieser gegensätzlichen Prozesse, Artbildung und Vermischung der noch nicht vollständig differenzierten Arten, die Anpassungsfähigkeit der Meerechsen an sich ständig ändernde Umweltbedingungen auf dem Galápagos-Archipel erhöhe und somit das erfolgreiche Überleben dieser Art seit mehreren Millionen Jahren bis heute ermöglicht habe.

„Vielleicht ist aber gerade dieser Mechanismus der Schlüssel zum Erfolg der Meerechsen“, argumentiert Steinfartz. Lokale Anpassungen, die im Zuge von Artbildungsprozessen entstehen, könnten durch wiederholte Hybridisierung dem Genpool der gesamten Art zur Verfügung stehen und somit die Überlebenschancen der Meerechsen, die zum Teil drastische Populationseinbrüche im Zuge klimatischer Schwankungen zu verkraften haben, erst ermöglichen. „Ich hoffe, dass das hässliche Entlein sich jetzt langsam zu einem Schwan entwickelt und uns in Zukunft noch tiefere Einblicke in die Mechanismen der Evolution gewähren lässt“, schmunzelt Steinfartz.

Zur Publikation
MacLeod A, Rodriguez A, Vences M, Orozco-terWengel P, Garcia C, Trillmich F, Gentile G, Caccone A, Quezada G, Steinfartz S. Hybridization masks speciation in the evolutionary history of the Galápagos Marine Iguana. Proceedings oft he Royal Society B (http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2015.0425)

Kontakt

Dr. Sebastian Steinfartz
Zoologisches Institut
Abteilung Evolutionsbiologie
Technische Universität Braunschweig
Mendelssohnstraße 4
38106 Braunschweig
Tel.: 0531/391-2393
E-Mail: s.steinfartz@tu-braunschweig.de
www.zoologie.tu-bs.de/index.php/de/evolutionsbiologie

Weitere Informationen:

http://blogs.tu-braunschweig.de/presseinformationen/?p=8988

Stephan Nachtigall | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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