22.5.2015: Forschung CH

Evolution macht invasiven Arten Beine

L’évolution donne des ailes aux espèces envahissantes


Emanuel Fronhofer und Florian Altermatt

Nicht einheimische Tiere und Pflanzen verbreiten sich heute rasch um die ganze Welt. Solche Invasionen fremder Arten vorherzusagen, wird aus ökologischen und ökonomischen Gründen immer wichtiger. Jetzt zeigen Wissenschaftler dank einer Kombination von Laborversuchen und Computermodellen, wie schnelle evolutionäre Veränderungen invasiven Arten helfen, sich noch erfolgreicher zu verbreiten.

Plantes et animaux non indigènes se propagent aujourd’hui rapidement sur la terre entière. Pour des raisons écologiques et économiques, il est de plus en plus important de pronostiquer de telles invasions d’espèces exotiques. Des scientifiques ont récemment montré en combinant des essais en laboratoire et des modèles informatiques comment des modifications évolutionnaires rapides aident les espèces envahissantes à se propager encore plus rapidement.


Man weiss erstaunlich wenig über die Mechanismen, welche zur raschen Ausbreitung einer invasiven gebietsfremden Art führen. Die Forschung tut sich schwer damit, grosse geographische Räume und gleichzeitig lange Zeitspannen zu überwachen. Bisherige Prognosen haben sich oft als falsch herausgestellt. In der Realität verliefen die Invasionen schneller als von Modellen vorhergesagt. Erst in den letzten Jahren ist klar geworden, dass schnelle Evolutionsvorgänge zu wenig berücksichtigt worden sind. Die verbreitete Annahme, Evolution sei etwas Langsames, ist überholt. Untersuchungen weisen nach, dass Evolutionsprozesse auch sehr schnell und in wenigen Generationen ablaufen können. Das heisst innert weniger Jahre, Monate oder – im Fall von Einzellern – sogar Tage.
Ein Team von theoretisch und experimentell arbeitenden Biologinnen und Biologen hat jetzt global ablaufende Muster mit einzelligen Wimperntierchen im Labormassstab nachgebildet. Dank miniaturisierter, künstlicher Welten und Computersimulationen ist es den Forschern gelungen, den Verlauf schneller Evolutionsprozesse bei der Ausbreitung dieser Arten in Echtzeit zu verfolgen. Offensichtlich hilft die Blitzevolution den Arten, sich noch schneller zu verbreiten. Mit fortschreitender Dauer des Versuchs schwammen die Wimperntierchen schneller als ihre Vorgängergenerationen. Die Forscher beobachten damit einen ähnlichen Vorgang, wie ihn Wissenschaftler in Australien bei den Aga-Kröten festgestellt haben: Diese einst aus Amerika eingeführte giftige Krötenart, verbreitet sich immer schneller über den ganzen Kontinent. Dabei entwickeln die Exemplare an der Invasionsfront kräftigere Beine, bewegen sich schneller und legen immer längere Wege in gerader Linie zurück.
Die Wissenschaftler hoffen nun, dass ihre Resultate zu verlässlicheren neuen Vorhersagen für die Verbreitung nicht einheimischer Tiere, Pflanzen oder Krankheitserreger führen.

Quelle: Eawag: Wasserforschungs-Institut des ETH-Bereichs


Keywords:
Invasive Arten, Evolution, Ausbreitung

Art der Publikation:
Fachpublikation

Literatur:
Fronhofer E.A., Altermatt F. (2015): Eco-evolutionary feedbacks during range expansions. Nature Communications. Doi: 10.1038/ncomms7844
http://www.nature.com/ncomms/2015/150422/ncomms7844/abs/ncomms7844.html

Kontaktadresse:
Dr. Emanuel A. Fronhofer
Eawag
Department of Aquatic Ecology
Überlandstrasse 133
CH-8600 Dübendorf

emanuel.fronhofer@eawag.ch


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