Evolution: Vollständiger Stammbaum der Vögel entschlüsselt

Inventur der Lüfte: 9993 Vogelarten umfasst der Stammbaum, den Forscher jetzt vorgelegt haben. Er zeigt die Verwandtschaft der Tiere - und birgt Überraschungen: Warum verläuft die Entwicklung auf der westlichen Erdhalbkugel ganz anders als auf der östlichen?

Kraniche im Flug (über der Uckermark, Oktober 2012): 9992 verwandte Arten Zur Großansicht
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Kraniche im Flug (über der Uckermark, Oktober 2012): 9992 verwandte Arten

London - Forscher haben die Familiengeschichte der Vögel rekonstruiert - und einen Stammbaum aller knapp 10.000 heute lebenden Vogelarten entworfen. In ihm sind nicht nur Zeiträume, sondern auch geografische Daten vermerkt. Damit können sie nachvollziehen, wann, wo und wie es zur heutigen Artenvielfalt gekommen ist.

Die Ergebnisse halten einige Überraschungen bereit: So leben heute in den Tropen zwar ungewöhnlich viele Vogelarten. Die Geschwindigkeit, mit der dort neue Arten entstehen, war in der Vergangenheit jedoch entgegen der bisherigen Annahme vergleichsweise gering. Außerdem scheinen sich vorhandene Arten in der westlichen Hemisphäre schneller und stärker in neue Arten aufzufächern als in der östlichen - warum, können die Forscher noch nicht sagen.

Für ihr ambitioniertes Projekt fassten die Forscher vorhandene Informationen zu den Familienverhältnissen der Vögel zusammen und kombinierten sie mit genetischen, geografischen und zeitlichen Informationen. So entstand ein Stammbaum, der umfangreicher ist als jeder Entwurf zuvor, schreibt das Team um Walter Jetz von der Yale University in New Haven im Fachmagazin "Nature".

Zudem lasse sich aus der Länge der jeweiligen Äste ablesen, wie schnell sich in welcher Abstammungslinie neue Arten entwickelt haben. Mit den geografischen Daten lässt sich angeben, wo solche Entwicklungshotspots lokalisiert waren.

Inselgebiete als Fabriken für neue Arten

Insgesamt habe die Geschwindigkeit, mit der sich neue Vogelarten gebildet haben, während der vergangenen 50 Millionen Jahre immer weiter zugenommen, resümieren die Forscher. Allerdings folgte diese Zunahme entgegen der bisherigen Annahme weder klaren zeitlichen noch geografischen Mustern.

Vielmehr gab es immer wieder Orte oder Zeiträume, die schnell sehr viele neue Arten hervorbrachten. Einen solchen Effekt findet man unter anderem auf Inseln, wo aus einer einzigen, relativ unspezialisierten Art rasch viele neue Arten hervorgehen, die deutlich spezialisierter sind. Beispiele sind etwa die Darwinfinken, die sich nach der Ankunft auf den Galapagos-Inseln in 14 neue Arten auffächerten, oder die Brillenvögel, die heute einen Großteil des südlichen Asiens und Afrikas bevölkern.

Schnelle Auffächerung in Südamerika

Eine ungewöhnlich schnelle Entwicklung gab es laut den Wissenschaftlern immer da, wo plötzlich neue Verhaltensweisen oder neue körperliche Eigenschaften unter den Vögeln auftauchten. Auch plötzlich auftretende ungewöhnliche Umweltbedingungen beschleunigten die Artenbildung, etwa bei Kolibris, Papageien und einigen Singvögeln. Ebenso klimatische Veränderungen.

So gibt es eine ganze Reihe von Abstammungslinien mit einer turbulenten Vergangenheit in den höheren Breiten Nordamerikas, Teilen Nordasiens und dem Südwesten Südamerikas - Gebieten, in denen sich die klimatischen Gegebenheiten immer wieder verschoben hätten, erläutern die Forscher.

Ein gutes Beispiel seien hier die Singvögel Südamerikas: Sie konnten in den vergangenen zehn bis 20 Millionen Jahren neue Lebensräume erobern, weil sich dort Gletscher zurückzogen, höhere Temperaturen eine Besiedelung von höher gelegenen Gebieten ermöglichten und sich allgemein die gemäßigten Zonen ausbreiteten.

In Afrika und Madagaskar dagegen verlief die Entwicklung der Vögel extrem langsam. Die Forscher vermuten, dass die Vögel dort sehr früh alle ökologischen Nischen besetzt hatten und es keine Notwendigkeit gab, neue Arten zu bilden.

Auch in den Tropen ging die Auffächerung eher langsam vonstatten. Bisher waren Forscher davon ausgegangen, dass dort schneller neue Arten entstehen als in den gemäßigten Breiten. Die heutige Artenvielfalt der Tropen schreiben die Forscher ihrem hohen Alter zu: Tropische Gebiete habe es seit der Entstehung der Vögel praktisch immer gegeben, so dass sich dort mit der Zeit mehr Arten angesammelt hätten.

twn/dapd

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insgesamt 21 Beiträge
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1. ??
zampanist 01.11.2012
Was genau soll denn die West- und die Osthalbkugel sein? Und aus welcher (willkürlichen) Perspektive?
2. Ich musste auch ersteinmal
hdudeck 01.11.2012
Zitat von zampanistWas genau soll denn die West- und die Osthalbkugel sein? Und aus welcher (willkürlichen) Perspektive?
nachsehen. Der Autor sollte das erklaeren, denn im Gegensatz zu Nord und Sued ist diese Aufteilung der Welt nicht gerade gelaeufig. Wieder ein typischer SPON Artikel, irgendwo abgeschriebn ohne die normale (zu erwartende) redaktuelle Aufbearbeitung. Westliche und östliche Hemisphäre (http://de.wikipedia.org/wiki/Westliche_und_östliche_Hemisphäre)
3. Vögel und Menschen
Layer_8 01.11.2012
Zitat von sysopDPAInventur der Lüfte: 9.993 Vogelarten umfasst der Stammbaum, den Forscher jetzt vorgelegt haben. Er zeigt die Verwandschaft der Tiere - und birgt Überraschungen: Warum verläuft die Entwicklung auf der westlichen Erdhalbkugel ganz anderes auf der östlichen? http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/forscher-entwickeln-umfangreichen-stammbaum-der-voegel-a-864785.html
Geologie, Klimawandel und Evolution der Arten laufen halt Hand in Hand. Wäre z.B. der ostafrikanische Grabenbruch nicht entstanden, säßen wir immernoch auf den Bäumen der Kongoregion. In Südamerika hingegen entstand kein Grabenbruch und die Amazonasaffen sitzen dort wie eh und jeh auf den Bäumen. Bei den Vögeln ist das Prinzip auch nicht anders
4. Ueberraschung,
hdudeck 01.11.2012
Zitat von zampanistWas genau soll denn die West- und die Osthalbkugel sein? Und aus welcher (willkürlichen) Perspektive?
Deutschland gehoert zur oestlichen Haelfte! Wer haette das gedacht. Nach dieser Definition gehören Europa westlich von London, Westafrika (einschließlich des Maghreb), der größte Teil des Atlantiks, Amerika und große Teile des Pazifiks zur westlichen Hemisphäre. Insgesamt leben nur etwa ca. 15 Prozent der Weltbevölkerung in der westlichen Hemisphäre, in der östlichen, zu der Asien zählt, entsprechend 85 %. (Wikipedia)
5. Perspektiven
Layer_8 01.11.2012
Zitat von zampanistWas genau soll denn die West- und die Osthalbkugel sein? Und aus welcher (willkürlichen) Perspektive?
Westen liegt links vom Osten, wenn Norden oben liegt.
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Evolution
Die Veränderung des Erbguts und damit des Phänotyps von Individuen von Generation zu Generation.
Population
Eine Gruppe von Organismen einer Art oder auch verschiedener Arten (Mischpopulation) an einer bestimmten Örtlichkeit.
Phänotyp
Das Erscheinungsbild eines Individuums ist die Gesamtheit der durch die Erbanlagen (Genotyp) und die Einflüsse der Umwelt sich ausprägenden Merkmale eines Lebewesens.
genetische Variabilität
Die einzelnen Individuen einer Art besitzen genetische Unterschiede.
natürliche Selektion
Das Erbgut von Individuen einer Art wird nicht mit gleicher Wahrscheinlichkeit weiter gegeben. Manche Individuen einer Population vermehren sich stärker als andere - je nachdem wie überlebenstüchtig sie in einer bestimmten Umwelt sind. Selektionsfaktoren der Umwelt üben eine natürliche Selektion aus.
sexuelle Selektion
Ein Individuum bevorzugt bei seiner Partnerwahl bestimmte Merkmale. Dadurch haben nicht alle potentiellen Sexualpartner die gleichen Chancen zur Fortpflanzung, es findet somit eine Selektion statt. Die Erbanlagen, die die Merkmale hervorbringen, die f?r die Partnerwahl entscheidend waren, werden dadurch weiter gegeben.
künstliche Selektion
Vom Mensch gewünschte Eigenschaften werden durch Selektion und Zucht einzelner Individuen gezielt vermehrt.
genetische Drift
Auch Gendrift genannt. Vorgang bei der Evolution, der zu einer Veränderung im Genbestand kleiner Teilpopulationen gegenüber der Ausgangspopulation führt. Je kleiner eine Population ist, umso leichter kann der Zufall eine vom allgemeinen Durchschnitt abweichende Kombination von Genen zusammenführen. Gelangen beispielsweise nur wenige Individuen einer Art in ein isoliertes Gebiet (Insel, abgeschnittenes Gebirgstal), so können sich nun von ihrem Selektionswert unabhängige Mutationen aufgrund des Zufalls durchsetzen oder verlorengehen. Dies kann zu Formen führen, die in einzelnen Merkmalen nicht angepasst sind (beispielsweise auffällige Färbung, die sie als Beutetiere mehr gefährdet). Der Wirkungsgrad der Gendrift kann durch die mathematische Statistik erfasst werden.
Hässliches Entlein, schöner Schwan