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Darwinfinken sind Schnell-Entwickler

Die Evolution der Spezies verläuft auf den Galapagos-Inseln, dem Geburtsort von Darwins Evolutionstheorie, unterschiedlich schnell. Während etliche Vogelfamilien nach wie vor neue, weitere Arten hervorbringen, haben die berühmten Darwinfinken offenbar eine besondere Form des Gleichgewichts erreicht: So entstehen zwar neue Arten, aber nur wenn andere aussterben. Zu diesem überraschenden Schluss kommt ein Forscherteam um Dr. Luis Valente, der derzeit als Humboldt-Stipendiat an der Universität Potsdam zu Gast ist. Die Studie, deren Ergebnisse die klassische Theorie zur Evolution auf Inseln infrage stellen, wird jetzt in Ecology Letters veröffentlicht.

 

Entfernte Inseln gelten als exzellente natürliche Labore zur Erforschung der Evolution. Als relativ abgeschlossene Ökosysteme bilden sie wertvolle Modellsysteme, um Biodiversitätsprozesse genauer studieren zu können. Die in den 1960er Jahren vorherrschende Theorie zur Evolution auf Inseln sagt ein dynamisches Gleichgewicht zwischen der Immigration und dem Aussterben von Arten voraus.

„Doch diese These konnte bislang nie empirisch überprüft werden, da es keine geeigneten statistischen Instrumentarien gab, um die Entwicklung der Biodiversität über Jahrmillionen hinweg zu untersuchen“, sagt Dr. Luis Valente. Zusammen mit Prof. Rampal Etienne von der Universität von Groningen und Dr. Albert Phillimore von der Universität von Edinburgh hat Valente ein mathematisches Modell und ein darauf aufbauendes Computerprogramm namens DAISIE entwickelt, um die Biogeografie von Inseln rekonstruieren zu können. Mithilfe von DAISIE hat das Forscherteam nun die Entwicklung verschiedener Vogelarten auf dem Archipel analysiert.

„Die Ergebnisse zeigen, dass die berühmten Darwinfinken, zumindest was die Zahl der Arten angeht, bereits an einem evolutionären Endpunkt angelangt sind“, so Valente. „Aber eben einem produktiven: Neue Arten kommen nach wie vor hinzu, allerdings nur, wenn andere aussterben. Ursache hierfür dürfte ihre ‚schnelle Evolution‘ mit bis heute hohen Evolutions- und Aussterberaten sein.“ Die Zahl anderer Vogelarten – und damit die Diversität – auf den Galapagos-Inseln insgesamt nimmt hingegen noch immer zu. Diese Erkenntnis legt nahe, dass die klassische Insel-Theorie für die Galapagos-Inseln nicht zutreffend ist. Die Ergebnisse der Studie, in der erstmals Evolutionsdynamiken über sehr lange Zeiträume untersucht wurden, haben die Forscher im hochrangigen Journal Ecology Letters veröffentlicht. Das dafür entwickelte DAISIE-Modell haben sie als Bibliothek in der weitverbreiteten Software R für andere Forscher bereitgestellt.

Prof. Dr. Ralph Tiedemann von der Universität Potsdam, in dessen Gruppe Dr. Valente derzeit forscht, freut sich mit dem Autor über die herausragende wissenschaftliche Leistung, die nicht zuletzt zeigt, dass auch etablierte Theorien wie die klassische Insel-Theorie immer wieder wissenschaftlich überprüft und ggf. angepasst werden müssen. Zusammen mit Dr. Valente werden an der Universität Potsdam nun weitere molekulargenetische Analysen an Finkenvögeln durchgeführt, um die neuen Erkenntnisse weiter zu untermauern.

 

 

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Luis M. Valente, Albert B. Phillimore and Rampal S. Etienne: Equilibrium and non-equilibrium dynamics simultaneously operate in the Galápagos islands, Ecology Letters (2015), doi: 10.1111/ele.12461

Universität Potsdam onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.12461/abstract