Evolutionsökologie, Genomik und Artenschutz

Tiere haben viele verschiedene Anpassungen an lokale Umweltbedingungen entwickelt um ihre Fitness, d.h. ihre Überlebenswahrscheinlichkeit und ihren Fortpflanzungserfolg zu maximieren. Diese Strategien können sich zwischen Individuen in Populationen, Populationen innerhalb von Arten als auch zwischen nahe verwandten Arten unterscheiden und auf lange Sicht zu Divergenz und damit Artbildung beitragen. Neotropische Pfeilgiftfrösche der Familie Dendrobatidae unterscheiden sich z.B. in der Färbung, dem Verhalten (z.B. Territorialität, Partnerwahlverhalten, Persönlichkeit), ihrer Ökologie und ihrer Giftigkeit zwischen Populationen. Wir untersuchen u.a. ihre Strategien in Bezug auf die Vermeidung von Räubern. Einige Populationen sind auffälliger gefärbt und giftiger (aposematisch), während andere kryptisch gefärbt und ungiftig sind. Diese morphologischen Eigenschaften korrelieren mit Unterschieden im Verhalten, Unterschieden auf der molekularen und physiologische Ebene und ergeben zusammen ein Bild vom „Aposematischen Phänotyp“. Welche ökologischen Faktoren zu diesen Divergenzen geführt haben ist immer noch unbekannt und diese Frage soll in kommende Forschungsprojekte integriert werden.

Andere Gruppen von Amphibien sind gleichzeitig aposematisch und kryptisch gefärbt. Gelbbauchunken z.B. sind dorsal kryptisch gefärbt, besitzen aber eine sehr kontrastreiche gelb-schwarze Bauchseite als auch mit Giften gefüllte Hautdrüsen. Variationen zwischen Populationen sind weniger ausgeprägt, allerdings können Unken durch Umfärbung ihre dorsale Krypsis auf verschiedenen Untergründen maximieren. Diese Tiere leiden allerdings unter starken Populationsrückgängen aufgrund von Habitatverlust und Fragmentierung. Die Erforschung von molekularen als auch ökologischen Unterschieden bzw. ihre Anpassungen an verschiedene Lebensräume soll helfen diese bedrohte Art langfristig zu schützen.

Das Zusammenwirken von langfristigen Adaptationen (molekulare Fixierung) und plastische Reaktionen auf unterschiedliche Umweltbedingungen ist schwierig zu erfassen. Diese Interaktionen bilden die Basis für evolutive Veränderungen und müssen besser verstanden werden, auch im Hinblick auf das Anpassungsvermögen von Tieren an sich ändernde Umweltbedingungen.