Gesänge von Bergmeisen liefern Echtzeitbeweise für Darwins Charakterverschiebungstheorie

Laut einer neuen von der CU Boulder durchgeführten Studie haben Bergmeisen in Boulder eine andere Melodie entwickelt, um nicht mit ihren Cousins ​​​​verwechselt zu werden veröffentlicht 9. Okt. im Zeitschrift für Evolutionsbiologie.

Die Ergebnisse liefern Echtzeitbeweise für eine der berühmten Theorien von Charles Darwin und geben Aufschluss darüber, wie sich der Druck menschlicher Aktivitäten auf die Entwicklung der Tierwelt auswirken kann.

Bergmeisen, die in den hochgelegenen Nadelwäldern an der Westküste Nordamerikas und in den Rocky Mountains häufig vorkommen, sind lautstarke Tiere. Sie pfeifen ständig ein zwitscherndes „Biene-Biene-Biene“-Lied, um Partner anzulocken oder ihr Revier zu verteidigen.

Schwarzkopfmeisen sind ihre nahen Verwandten. Die beiden Vögel sehen sich sehr ähnlich, außer dass Bergmeisen ein Paar weiße, augenbrauenartige Streifen über ihren Augen haben. Schwarzkopfmeisen leben in der Regel in tieferen Lagen, und in bestimmten Regionen, beispielsweise im Boulder County in Colorado, überschneiden sich die Lebensräume der beiden Vögel.

Scott Taylor, einer der leitenden Autoren des Papiers und außerordentlicher Professor in der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie, fragte sich, ob diese einzigartige Lebensform die Meisen dazu bringen würde, andere Merkmale zu entwickeln. Die Hypothese seines Teams basiert auf Darwins „Character Displacement“-Theorie, die darauf hindeutet, dass eng verwandte Arten mit überlappenden Lebensräumen dazu neigen, sich in ihren Merkmalen – wie Aussehen und Ruf – zu unterscheiden, um die Konkurrenz oder kostspielige Hybridisierung zwischen verschiedenen Arten zu verringern.

Galapagosfinken sind ein klassisches Beispiel. Diese eng verwandten Vögel auf den Galápagos-Inseln haben unterschiedliche Schnabelformen und -größen entwickelt, um sich auf den Verzehr verschiedener Arten von Samen zu spezialisieren und so die Konkurrenz zu verringern.

In Boulder, wo zwei Meisenarten koexistieren, fragten sich die Forscher, ob die Vögel begonnen hatten, eine andere Melodie zu summen.

„Bei Vögeln ist der Gesang ein wichtiges Merkmal dafür, dass sich Individuen gegenseitig erkennen“, sagte Olivia Taylor, die Erstautorin des Artikels und Absolventin der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie.

Um dies zu untersuchen, arbeitete das Team mit Forschern der University of Western Ontario und der Cornell University zusammen, die mehr als 2.000 Meisenlieder aufnahmen. Sie beprobten Schwarzkappen- und Bergmeisen in Boulder, wo die beiden Arten nebeneinander vorkommen. Sie verfolgten auch Populationen von Bergmeisen in Kalifornien und Schwarzkopfmeisen in New York, wo jede Art für sich lebt.

Sie fanden heraus, dass die Bergmeise von Boulder anders singt als die in Kalifornien. Anstelle des üblichen viertönigen „Bee-bee-bee-bee“-Lieds pfeifen die Bergmeisen von Boulder mit mehr Tönen. Viele ihrer Lieder haben beispielsweise fünf bis sechs Töne, was deutlich länger ist als die Zweitonlieder der in der gleichen Gegend lebenden Schwarzkopfmeisen.

Im Vergleich zu den kalifornischen Bergmeisen und ihren Cousins ​​mit der schwarzen Kappe ist es auch wahrscheinlicher, dass Boulder-Bergmeisen ein oder zwei einleitende Töne enthalten – kurze Zwitschergeräusche am Anfang eines Liedes.

„Unsere Ohren konnten diese längeren Einleitungsnoten nicht wirklich wahrnehmen, und das bemerkten wir erst, nachdem wir die Lieder aufgenommen und analysiert hatten. Aber das Gehör der Vögel ist so viel besser als unseres, sodass sie sie durchaus unterscheiden können“, sagte Scott Taylor, der sechs Jahre lang die Boulder Chickadee-Studie an der Mountain Research Station der CU Boulder geleitet hat.

Frühere Untersuchungen zeigen, dass Schwarzkopfmeisen bei Koexistenz gegenüber Bergmeisen dominant sind. Schwarzkopfmeise verjagt häufig Bergmeisen, wenn sie zu nahe kommen, und Bergmeisen warten normalerweise darauf, dass Schwarzkopfmeisen mit dem Fressen fertig sind, und gehen, bevor sie sich Futterstellen nähern.

Während sich die beiden Arten miteinander vermehren können, sind weibliche Hybridnachkommen, die aus einer Schwarzkopfmeise und einer Bergmeise hervorgegangen sind, wahrscheinlich unfruchtbar.

Das Singen eines anderen Liedes könne Bergmeise dabei helfen, zwischen Freunden und Feinden zu unterscheiden und eine Vermischung zu vermeiden, sagten die Autoren.

„Die Hybridisierung untereinander verursacht reproduktive Kosten. Aus evolutionärer Sicht sind unfruchtbare Weibchen eine Sackgasse bei der Fortpflanzung. Und vielleicht erleiden die hybriden Männchen auch einige physiologische Kosten, von denen wir noch nichts wissen. Angesichts der Tatsache, dass die beiden Arten angepasst sind.“ In unterschiedlichen Höhenlagen könnten einige Hybriden Schwierigkeiten haben, die kalten Winter im Hochgebirge zu überstehen“, sagte Scott Taylor.

Vor ein paar hundert Jahren lebten Bergmeisen in den Nadelwäldern von Boulder, zusammen mit wahrscheinlich weitaus weniger Schwarzkopfmeisen als heute. Als Siedler einzogen und Eschen und Ahornbäume pflanzten, schufen sie auch hervorragende Lebensräume für Schwarzkopfmeisen. Infolgedessen ist die Schwarzkopfmeise-Population jetzt wahrscheinlich viel größer und die Vögel interagieren häufiger mit den heimischen Bergmeisen.

„Es ist sehr interessant zu sehen, wie diese Arten auf den letztendlich vom Menschen verursachten Druck reagieren“, sagte Olivia Taylor. „Dafür ist es meiner Meinung nach wichtig, unsere Auswirkungen auf die Tierwelt und ihre Anpassung an das Zusammenleben zu dokumentieren und zu verstehen.“