Für viele von uns beschwören die Tropen Gedanken an üppige Vegetation herauf, die sich mit lebendigen und auffallend farbenfrohen Vögeln, Insekten und anderen Kreaturen verbindet.
Es ist ein weit verbreiteter Glaube, dass die tropischen Regionen der Welt die farbenprächtigsten Arten beherbergen – eine Idee, die wahrscheinlich bis ins 19. Jahrhundert zurückreicht, als berühmte Naturforscher darunter waren Charles Darwinbemerkte die „reiche Vielfalt an Farben“, die in den Tropen im Vergleich zu ihren Heimatländern in hohen Breiten zu finden sind.
Und doch waren bisher schlüssige Beweise für dieses geografische Muster in der Farbenpracht der Arten schwer fassbar.
Eine frühere Studie fand heraus, dass die tropischen Vögel Südamerikas waren farbenfroher als die in Nordamerika, wobei die europäischen Vögel am wenigsten farbenprächtig sind. Aber andere Studien, wie eine, die Vögel entlang der Ostküste Australiens untersuchte, fanden heraus, dass es die Art war in den Trockengebieten leben– und nicht dem Äquator am nächsten –, der die intensivste Gefiederfarbe hatte.
Das Problem ist also ungelöst geblieben.
In unserer neue Forschungveröffentlicht in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution, haben wir endlich entdeckt, dass der Trend wahr zu sein scheint – tropische Singvogelarten sind tatsächlich bunter als ihre nicht-tropischen Gegenstücke, genau wie Darwin vorgeschlagen hat.
Und wir denken, dass dies teilweise an der Notwendigkeit liegen könnte, sich von der Masse abzuheben, aufgrund der höheren Konzentration verschiedener Arten, die in tropischen Gemeinschaften zusammenleben.
Untersuchung von 4.500 Singvogelarten
Verwendung der globalen Vogelprobensammlung in Großbritannien Naturkundemuseum Wir haben erwachsene männliche und weibliche Exemplare von mehr als 4.500 Singvogelarten aus der ganzen Welt digital fotografiert – von der tropischen Paradiestangare (Tangara chilensis) bis zur Braunen Wasseramsel (Cinclus pallasii) in höheren Breiten.
Wir haben uns für die Singvögel (auch bekannt als die Singvögel), da sie rund 60 % aller Vogelarten ausmachen und daher in Museumssammlungen gut vertreten sind.
Eine hochmoderne Computertechnologie namens „Tiefes Lernen„– das lernen kann, große Mengen komplexer Daten aus Bildern zu verarbeiten und zu klassifizieren – hat uns geholfen, Informationen aus den Tausenden von Pixeln in jedem Foto zu extrahieren.
Wir konnten dann auf jedem Foto den Farbton und die Intensität der Gefiederfarben in Bezug auf rotes, grünes und blaues Licht sowie ultraviolettes Licht messen – dies war wichtig, da Vögel ein breiteres Sichtfeld als Menschen haben und Farben wahrnehmen kann im ultravioletten Lichtspektrum.
Anhand dieser Informationen haben wir eine genaue Schätzung der Farbigkeit jeder Art erstellt, basierend auf der Anzahl unterschiedlicher Farben (oder „Farborte“) im Gefieder jedes einzelnen Vogels.
Als wir Unterschiede in den Farbwerten der Arten auf der ganzen Welt kartierten, fanden wir deutliche Hinweise darauf, dass die Farbigkeit der Vögel im Allgemeinen am Äquator am höchsten ist und mit zunehmender Breite in Richtung der Pole abnimmt – insbesondere zeigten ihre Gefieder etwa 20 % bis 30 % mehr Farben als Vögel leben in höheren Breiten außerhalb der Tropen, ob im Norden oder Süden.
Interessanterweise galt dies sowohl für männliche als auch für weibliche Vögel, obwohl sie manchmal sehr unterschiedlich aussehen können.
Wir hatten also Darwins Beobachtungen bestätigt – der nächste Schritt bestand darin, zu untersuchen, welche Faktoren diesen Farbverlauf verursachen könnten.
Der Vorteil der Farbe
Es gab eine Reihe möglicher Theorien.
Vielleicht ermöglichte das günstigere Klima in der Nähe des Äquators – beispielsweise in Bezug auf Temperatur und Niederschlag – tropischen Arten, mehr Energie in die Entwicklung einer kunstvollen Gefiederfärbung zu investieren. Oder vielleicht der Einfluss ökologischer Faktoren, wie z Lichtmenge in ihrem Lebensraum, könnten das Aussehen der Vögel beeinflussen.
Um diese Hypothesen zu testen, sammelten wir Informationen über die Umwelt- und ökologischen Eigenschaften der Arten in unserer Studie und verwendeten Datenanalysen, um herauszufinden, ob Variablen dabei helfen könnten, die Unterschiede in der Farbigkeit zwischen den Arten zu erklären.
Wir fanden heraus, dass die Farbvielfalt bei Vögeln aus dichten, geschlossenen Waldlebensräumen wie Regenwäldern und auch bei Vögeln, die Früchte und Blütennektar fressen, am höchsten war.
Beide Merkmale sind in tropischen Breiten häufiger anzutreffen – dies deutet also darauf hin, dass zwei mögliche Gründe für die Entwicklung der Farbvielfalt die Notwendigkeit einer farbenfrohen visuellen Kommunikation (wie Gesten und Körperhaltungen) in dunklen Tropenwäldern und die Fähigkeit dazu sein könnten nehmen farbbildende Verbindungen (wie Carotinoide) auf Obst in ihrer Ernährung.
Und es gab auch einen positiven Zusammenhang zwischen Farbigkeit und der Vielfalt der Vogelgemeinschaften.
Die durchschnittliche Anzahl von Singvogelarten, die am selben Ort zusammenleben, nimmt zum Äquator hin dramatisch zu, sodass diese verbesserte Farbigkeit ihnen helfen kann, sich von allen anderen Vögeln in ihren reichen tropischen Gemeinschaften abzuheben – eine notwendige Fähigkeit, um möglicherweise kostspielige Interaktionen mit anderen Arten zu vermeiden , was sogar Paarung beinhalten könnte.
In Zukunft wird uns die Lokalisierung globaler „Hotspots“ der Farbigkeit in verschiedenen Regionen und unter verschiedenen Arten helfen, wirksame Strategien zur Erhaltung von Arten und Lebensräumen zu planen, die die Farbvielfalt bewahren.
Als Alfred Russel Wallace, ein 19. Jahrhundert Britischer Naturforscher, hat einmal gesagt: „Es gibt wahrscheinlich keine Eigenschaft von Naturgegenständen, an der wir so viel reinen und intellektuellen Genuss haben wie an ihren Farben“. Wir sind es zukünftigen Generationen schuldig, dafür zu sorgen, dass die spektakuläre Farbenpracht der Natur unvermindert erhalten bleibt.
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