Forscher der Rice University haben neue Erkenntnisse über die Entwicklung des Vogelverhaltens gewonnen und aufgedeckt, warum bestimmte Paarungssysteme bestehen bleiben, während andere mit der Zeit verschwinden.
In einem aktuellen Artikel veröffentlicht im Tagebuch EvolutionRafael S. Marcondes und Nicolette Douvas enthüllen, dass Lekking – ein Paarungssystem, bei dem Männchen Weibchen zur Schau stellen, ohne dauerhafte Bindungen einzugehen – eine evolutionär stabile Strategie ist. Im Gegensatz dazu ist die Polygamie zur Ressourcenverteidigung, bei der ein Geschlecht – normalerweise, aber nicht immer das männliche Geschlecht – Territorien bewacht, um Partner anzuziehen, äußerst instabil und führt häufig zu Monogamie.
„Diese Forschung untersucht nicht nur, wie Paarungsverhalten das Überleben der Arten beeinflusst, sondern wirft auch Licht auf größere evolutionäre Fragen“, sagte Marcondes, korrespondierender Autor und Fakultätsmitglied für Ökologie und Evolutionsbiologie an der Rice University. „Durch die Untersuchung von Vögeln entdecken wir Prinzipien, die möglicherweise auch bei anderen Arten Anklang finden.“
Die Studie analysierte Daten von mehr als 60 % der weltweiten Vogelarten – etwa 6.620 Arten – und war damit eine der umfassendsten Analysen ihrer Art.
Marcondes und Douvas verwendeten eine detaillierte Methodik, um die Entwicklung der Paarungssysteme von Vögeln zu untersuchen. Die Artenprobenentnahme und -klassifizierung basierte auf Daten aus maßgeblichen Quellen wie dem „Handbook of Birds of the World“. Vogelarten wurden in drei Paarungssysteme eingeteilt: Monogamie (starke und dauerhafte soziosexuelle Bindungen), Polygamie zur Ressourcenverteidigung (schwache und vorübergehende Bindungen) und Lekking (Fehlen sozialer Bindungen).
Die Sicherheit und Detailliertheit dieser Klassifizierungen wurde auf einer Skala von 1 bis 3 bewertet. Marcondes sagte, die Bewertungsskala sei ein wichtiger und neuartiger Aspekt der Studie, da es zwar viele veröffentlichte Informationen zum Verhalten von Tieren gebe, diese aber oft verstreut seien und auf eine willkürliche Art und Weise berichtet.
„Wir gehörten zu den ersten Forschern, die versuchten, diese verstreuten Informationen zu systematisieren und in großem Maßstab zu nutzen“, sagte Marcondes.
Um die Evolutionsdynamik zu analysieren, verwendeten sie große Stammbäume von Arten und wandten eine stochastische Charakterkartierung an, um fehlende Daten zu beheben. Darüber hinaus nutzten sie ausgefeilte Evolutionsmodelle, um Diversifizierungsdynamiken und Übergänge zwischen Paarungssystemen zu untersuchen. Anschließend modellierten die Forscher Diversifikationsraten, um Korrelationen zwischen Paarungssystemen und Aussterbe-/Artbildungsraten aufzudecken, und bewerteten, ob Übergänge zwischen Systemen vorhersehbaren Evolutionspfaden folgten.
Die Studie brachte mehrere wichtige Erkenntnisse über die Entwicklung der Paarungssysteme von Vögeln zutage. Lekking, das sich durch aufwändige männliche Zurschaustellung und selektive Partnerwahl der Frau auszeichnet, erwies sich als bemerkenswert stabil und entwickelt sich selten zu anderen Systemen, wobei es sich oft direkt aus der Monogamie entwickelt, anstatt Zwischenstadien der Polygamie zu durchlaufen.
Im Gegensatz dazu wurde die Ressourcenverteidigungs-Polygamie als fragil eingestuft, da sie häufig in Monogamie zurückfällt und mit höheren Aussterberaten verbunden ist, was wahrscheinlich auf Herausforderungen bei der Optimierung der elterlichen Fürsorge in diesem System zurückzuführen ist. Monogamie, die von den meisten Vogelarten praktiziert wird, erwies sich als das evolutionär widerstandsfähigste System und sorgt für starke soziosexuelle Bindungen, die die Investition der Eltern und das Überleben der Art unterstützen.
„Diese Studie schließt die Lücke zwischen ökologischen und makroevolutionären Perspektiven“, sagte Marcondes. „Es zeigt, wie Umweltbelastungen, Paarungsverhalten und Abstammungsdiversifizierung über Millionen von Jahren hinweg miteinander verflochten sind.“
Douvas, eine Oberstufenstudentin mit Hauptfach Geisteswissenschaften, dachte über die Auswirkungen der Studie nach – sowohl auf ihren akademischen Werdegang bei Rice als auch auf das jeweilige Studienfach.
„Durch statistische Analysen und evolutionäre Modellierung haben wir überraschende Einblicke in die Stabilität des Paarungsverhaltens von Leks gewonnen, ein Thema, das bisher kaum Beachtung gefunden hatte“, sagte Douvas. „Eine der faszinierendsten Entdeckungen war, dass das Lekking-Verhalten aus Monogamie entstand, was meine ursprüngliche Annahme, dass es sich aus Polygamie entwickelt habe, in Frage stellte. Diese Forschung erweiterte nicht nur mein Verständnis des Verhaltens von Tieren, sondern bot auch eine umfassendere Perspektive auf die Feinheiten evolutionärer Muster.
„Es war eine unglaubliche Gelegenheit, interdisziplinäre Forschung zu betreiben und meine akademische Erfahrung weit über den traditionellen Schwerpunkt des Medizinstudiums hinaus zu erweitern.“
Weitere Informationen:
Rafael S. Marcondes et al., Soziale Paarungssysteme bei Vögeln: Ressourcenverteidigungspolygamie – aber nicht Lekking – ist ein makroevolutionär instabiles Merkmal, Evolution (2024). DOI: 10.1093/evolut/qpae123