Jüngste Veränderungen in der Morphologie der Vögel ist wahrscheinlich Folge der globalen Erwärmung

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Forscher der Universität Tel Aviv haben Veränderungen in der Morphologie vieler Vögel in Israel in den letzten 70 Jahren festgestellt, die sie als Reaktion auf den Klimawandel interpretieren. Bei einigen Arten nahm die Körpermasse ab, während bei anderen die Körperlänge zunahm – in beiden Fällen erhöhte sich das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen. Die Forscher vermuten, dass es sich dabei um Strategien handelt, die den Wärmeverlust an die Umgebung erleichtern. Die Forscher: „Die Vögel haben sich offensichtlich als Reaktion auf das sich ändernde Klima verändert. Diese Lösung ist jedoch möglicherweise nicht völlig ausreichend, insbesondere wenn die Temperaturen weiter steigen.“

Die Studie wurde von Prof. Shai Meiri und dem Doktoranden Shahar Dubiner von der Fakultät für Zoologie, der Wise Faculty of Life Sciences und dem Steinhardt Museum of Natural History der Universität Tel Aviv geleitet. Die Arbeit wurde in der Fachzeitschrift Global Ecology and Biogeography veröffentlicht.

Prof. Meiri erklärt, dass nach der im 19. Jahrhundert formulierten Bergmannschen Regel die Mitglieder von Vogel- und Säugetierarten, die in einem kalten Klima leben, tendenziell größer sind als die Mitglieder der gleichen Art, die in einem wärmeren Klima leben. Der Grund dafür ist, dass das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen bei kleineren Tieren höher ist, was einen größeren Wärmeverlust ermöglicht (ein Vorteil in warmen Regionen), und bei größeren Körpern niedriger ist, was den Wärmeverlust minimiert (ein Vorteil in kälteren Klimazonen). Auf der Grundlage dieser Regel haben Wissenschaftler vor kurzem vorausgesagt, dass die globale Erwärmung zu einer Verringerung der Größe von Tieren führen wird, mit einer möglichen Ausnahme: Vögel, die in der menschlichen Umgebung leben (wie Tauben, Haussperlinge und Nebelkrähen), könnten aufgrund des erhöhten Nahrungsangebots an Größe gewinnen, ein Phänomen, das bereits bei Säugetieren wie Schakalen und Wölfen beobachtet wurde.

Anhand der umfangreichen Vogelsammlung des Steinhardt-Museums für Naturgeschichte an der TAU untersuchten die Forscher, wie sich die Morphologie der Vögel in Israel in den letzten 70 Jahren verändert hat. Sie untersuchten etwa 8.000 erwachsene Exemplare von 106 verschiedenen Arten – darunter Zugvögel, die jährlich durch Israel ziehen (wie Zilpzalp, Weißstorch und Wespenbussard), ansässige Wildvögel (wie Eichelhäher, Uhu und Steinhuhn) und Kommensalvögel, die in der Nähe des Menschen leben. Sie erstellten ein komplexes statistisches Modell, das aus verschiedenen Parametern besteht, um morphologische Veränderungen – in Bezug auf die Körpermasse, die Körperlänge und die Flügellänge der Vögel – während des betreffenden Zeitraums zu bewerten.

Shahar Dubiner: „Unsere Ergebnisse zeigen ein kompliziertes Bild. Wir haben zwei verschiedene Arten von morphologischen Veränderungen festgestellt: Einige Arten sind leichter geworden, d. h. ihre Masse hat abgenommen, während ihre Körperlänge unverändert blieb, während andere länger geworden sind, d. h. ihre Körperlänge hat zugenommen, während ihre Masse unverändert blieb. Diese Arten machen zusammen mehr als die Hälfte der untersuchten Arten aus, aber es gab praktisch keine Überschneidungen zwischen den beiden Gruppen – fast keiner der Vögel war sowohl leichter als auch länger geworden. Wir gehen davon aus, dass es sich um zwei unterschiedliche Strategien zur Bewältigung desselben Problems handelt, nämlich der steigenden Temperaturen. In beiden Fällen wird das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen vergrößert (entweder durch Vergrößerung des Zählers oder durch Verkleinerung des Nenners), was dem Körper hilft, Wärme an seine Umgebung abzugeben. Das Gegenteil, nämlich eine Verringerung dieses Verhältnisses, wurde bei keiner der Arten beobachtet.

Diese Ergebnisse wurden landesweit, unabhängig von der Ernährung und bei allen Arten von Vögeln beobachtet: bei ansässigen Vögeln, bei Arten, die als Kommensalen in der menschlichen Umgebung leben – die entgegen den Vorhersagen ähnliche Veränderungen aufwiesen wie andere Vögel – und bei Zugvögeln. Es wurde jedoch ein Unterschied zwischen den beiden Strategien festgestellt: Veränderungen der Körperlänge traten eher bei Zugvögeln auf, während Veränderungen der Körpermasse eher für Nicht-Zugvögel typisch waren. Allein die Tatsache, dass solche Veränderungen bei Zugvögeln aus Asien, Europa und Afrika festgestellt wurden, deutet darauf hin, dass wir es mit einem globalen Phänomen zu tun haben. Die Studie ergab auch, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf die Morphologie der Vögel zehnmal größer sind als die Auswirkungen ähnlicher Temperaturunterschiede zwischen geografischen Gebieten.

Shahar Dubiner: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die globale Erwärmung schnelle und signifikante Veränderungen in der Morphologie der Vögel verursacht. Doch welche Auswirkungen haben diese Veränderungen? Sollten wir uns Sorgen machen? Handelt es sich um ein Problem oder eher um eine ermutigende Fähigkeit zur Anpassung an eine sich verändernde Umwelt? Solche morphologischen Veränderungen innerhalb weniger Jahrzehnte stellen wahrscheinlich keine evolutionäre Anpassung dar, sondern eher eine gewisse phänotypische Flexibilität der Vögel. Wir sind besorgt, dass die Flexibilität bzw. das evolutionäre Potenzial dieser Merkmale in einem so kurzen Zeitraum begrenzt ist und den Vögeln bei weiter steigenden Temperaturen möglicherweise keine wirksamen Lösungen mehr zur Verfügung stehen.“

Datum: April 5, 2022
Quelle: Universität Tel-Aviv


Journal Reference:

  1. Shahar Dubiner, Shai Meiri, Alex L. Pigot. Widespread recent changes in morphology of Old World birds, global warming the immediate suspectGlobal Ecology and Biogeography, 2022; 31 (4): 791 DOI: 10.1111/geb.13474