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Evolution: Hat die Körpergröße die Artenvielfalt schon vor dem Konkurrenzkampf angestoßen?
Erst die Größe, dann die Konkurrenz? Unterschiedliche Körpermaße könnten schon früh die Proportionen verwandter Tierpopulationen verändern, noch bevor diese um dieselben Ressourcen konkurrieren. Darauf deutet eine Analyse australischer Echsen hin, die ein ursprüngliches Evolutionsmodell verwirft und einen möglichen neuen Weg zur Entstehung ökologischer Vielfalt beschreibt.
Riverside (U.S.A.). Wenn aus einer Stammart mehrere Arten entstehen, unterscheiden sich diese oft darin, wie sie sich bewegen, Nahrung suchen oder ihren Lebensraum nutzen. Solche Unterschiede werden häufig mit dem Wettbewerb um Ressourcen erklärt, sobald verwandte Arten nebeneinander leben.
Doch die entscheidende Weichenstellung könnte schon viel früher erfolgen. Denn eine Veränderung der Körpergröße innerhalb zunächst getrennter Populationen kann auch die Proportionen von Schwanz, Rumpf oder anderen Körperteilen verschieben. Ob daraus neue ökologische Möglichkeiten entstehen, ist eine wichtige Frage der Evolutionsbiologie.
Der Evolutionsbiologe W. Bryan Jennings von der University of California, Riverside (UCR) hat dafür die Proportionen von 1.755 konservierten Echsen aus 31 Arten der Familie Pygopodidae analysiert. Die beinarmen, schlangenähnlichen Tiere aus Australien und Neuguinea unterscheiden sich unter anderem in Schwanzlänge und Rumpfbreite, die für ihre Fortbewegung wichtig sind.
Aus den Messdaten leitete er für drei Merkmalsverhältnisse Größen- und Wachstumsbeziehungen ab und verglich nahe verwandte Populationen sowie Arten miteinander. Zusätzlich ordnete er die Vergleiche geschätzten Zeitspannen seit ihrer evolutionären Trennung zu, um frühe und spätere Formveränderungen zu unterscheiden.
Das zunächst geprüfte Modell nahm an, dass bei einer evolutionären Größenänderung die Proportionen der Körperteile zuerst ungefähr gleich bleiben. Erst danach sollten sich einzelne Merkmale durch natürliche Selektion so verändern, dass ihre ursprüngliche Funktion wieder besser erfüllt wird.
Doch die Ergebnisse sprechen gegen den ersten Teil dieser Vorstellung: Bei sechs besonders nah verwandten Paaren ergaben 13 von 18 Merkmalsvergleichen ein entgegengesetztes Muster zwischen dem Wachstum innerhalb einer Population und der Evolution zwischen Populationen. Nur drei Vergleiche kamen einer rein geometrischen Größenänderung nahe, während die zwei übrigen andersartige Abweichungen zeigten.
„Die Daten deuteten darauf hin, dass die anfänglichen Unterschiede oft stärker ausgeprägt waren, als eine rein geometrische Skalierung vorhersagen würde“, erklärt W. Bryan Jennings.
Hingegen traten bei evolutionär länger getrennten Linien häufiger andere Größenverhältnisse auf, die mit einer späteren Nachanpassung vereinbar sind. Daher verwirft Jennings sein ursprüngliches Modell und schlägt die „dissoziative Skalierung“ als Ausgangspunkt vor: Körpergröße und einzelne Merkmale können sich zunächst stärker voneinander entkoppeln als erwartet.
Für die Entstehung ökologischer Vielfalt könnte dies bedeutsam sein. Schon räumlich getrennte Populationen könnten unterschiedliche Körperproportionen entwickeln, bevor sie sich begegnen und um dieselben Nahrungsquellen oder Lebensräume konkurrieren.