Bird Science: Eine gängige Vorstellung über das Lied eines Vogels in einer neuen Studie

Wie wählen Einzelpersonen ihre Partner aus? Warum ist es manchen gelungen, Partner zu gewinnen als andere?

Diese uralten Fragen sind für alle Tiere einschließlich des Menschen von großer Bedeutung. Darwins Theorie der natürlichen Auslese bietet eine Möglichkeit, sie zu beantworten. Die Theorie wird manchmal als „Überleben des Stärkeren“ bezeichnet und kann auch für die Partnerwahl verwendet werden. Dabei wird vorausgesagt, dass es von Vorteil ist, den Partner auszuwählen, der am besten geeignet ist, in seiner Umgebung zu überleben - der schnellste Läufer, der beste Jäger, der Landwirt mit den höchsten Erträgen.

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Als Zusammenfassung der menschlichen Sexualität ist das natürlich etwas vereinfacht, da sich die Menschen im Kontext komplexer sozialer Normen und Geschlechterrollen zusammenfinden, die einzigartig menschlich sind. Forscher wie wir denken jedoch, dass die Partnerwahl bei anderen Tieren durch diese Art von wahrgenommener Anpassung beeinflusst wird. Dies passt zum Verständnis der Wissenschaftler über die Evolution: Wenn Frauen sich mit gut angepassten Männchen paaren, haben ihre Nachkommen möglicherweise auch eine bessere Überlebenschance. Vorteilhafte Eigenschaften werden in zukünftigen Generationen weitergegeben und erhalten.

Bei vielen Arten versuchen Männer jedoch, Partner anzulocken, indem sie Eigenschaften zeigen, die eindeutig nicht anpassungsfähig erscheinen. Diese Signale - wie ein blendender Schwanz auf einem Pfau oder eine wunderschöne Melodie eines Singvogels - waren ursprünglich ein großer Schlüssel in Darwins Theorie der natürlichen Auslese. Merkmale wie diese scheinen das Gegenteil zu bewirken, indem sie die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass ein Tier in seiner Umgebung überleben kann. Eine auffällige Schwanzanzeige oder eine auffällige Melodie ist umständlich und kündigt Raubtieren sowie Liebesinteressen an. Darwin war über diese Widerspenstigkeit so aufgeregt, dass er sagte: "Der Anblick einer Feder im Schwanz eines Pfaus, wenn ich ihn ansehe, macht mich krank."

Das Nachdenken über dieses Rätsel führte Darwin zu einer anderen großen Theorie: sexuelle Selektion. Anstatt Anpassungen direkt anzuzeigen, müssen Männchen möglicherweise kostspielige, nicht anpassungsfähige Signale erzeugen, wenn Frauen diese Merkmale bei der Auswahl der Partner bevorzugen. Für die Frauen könnten diese Signale indirekt signalisieren, dass ein Mann ein guter Partner sein könnte, weil er überleben und Erfolg haben kann - trotz der Verzierung, nicht deshalb. Bei diesem Modell sind die teuersten Merkmale die attraktivsten.

Aber was ist, wenn die Einsätze erhöht werden, wie bei Arten, die polygyn sind, wobei Männer versuchen, Bindungen mit mehreren Frauen anzulegen und zu bilden? Ein logischer nächster Schritt zu dieser Theorie könnte vorhersagen, dass der Druck, schöne Signale zu erzeugen, in die Höhe schnellen würde, was die Belohnung für Individuen mit ausgefeilten Ornamenten erhöht. Wenn die erfolgreichsten Männer die außergewöhnlichsten Merkmale aufweisen, könnte ein nachfolgendes Wettrüsten über viele Generationen hinweg die Bevölkerung zu extremeren Merkmalen führen. Dies ist eine intuitive Theorie - ein verstärkter Wettbewerb um Partner würde zu immer detaillierteren sexuell ausgewählten Merkmalen führen - wurde aber nicht im ganzen Lebensbaum getestet.

Erhöhen nicht-monogame Paarungssysteme wirklich die sexuelle Selektion bei echten Tieren? Werden die sexuell ausgewählten Eigenschaften mit zunehmender Stärke der sexuellen Selektion extremer? Werden die Schwänze länger? Lieder schöner? Als zwei Biologen, die sich mit Computermethoden, der Entwicklung von Verhaltensweisen und Singvögeln auskennen, entschieden wir uns, dies zu untersuchen.

Aufbau der Vogeldatenbank

Die Evolution ist so komplex wie das Leben selbst. Neue Berechnungsfähigkeiten ermöglichen es Forschern wie uns, über das Testen hinauszugehen, ob bestimmte Merkmale eher zusammen auftreten. Stattdessen können wir in die Vergangenheit eintauchen und versuchen, den Weg zu erkennen, den Arten durch die Geschichte gegangen sind, um dort anzukommen, wo sie heute sind.

Um die Theorie zu testen, dass Männer, die mehrere Partner anziehen, die sexuelle Selektion verstärken und die Entwicklung immer komplexer werdender Displays vorantreiben würden, brauchten wir sowohl einen neuen Datensatz als auch innovative Methoden.

Singvögel sind ein hervorragendes System, um diese Frage zu studieren. Erstens sind viele Arten sozial (wenn auch nicht notwendigerweise sexuell) monogam, was im Tierreich ansonsten äußerst selten ist, aber im Laufe ihrer Geschichte gab es zahlreiche unabhängige Übergänge zur Polygynie. Das macht es einfach für uns, die Lieder von Vögeln, die einen einzelnen Partner suchen, mit denen derjenigen zu vergleichen, die mehrere Partner suchen. Singvögel haben auch eine unglaubliche Vielfalt an Liedern, von den einfachen Tweets des Haussperlings bis zu den kunstvollen Kadenzen des Spottdrossels.

Durch Durchsuchen der veröffentlichten Literatur und Feldführer haben wir Paarungsdaten von fast 700 Arten und Lieddaten für über 350 Arten gesammelt, die bisher größte Datenbank dieser Art. Wir haben eine kürzlich veröffentlichte Phylogenie erhalten - im Wesentlichen ein "Familienstammbaum", der sich bis zum Vorfahren aller Vögel erstreckt - der die gesamte Evolutionsgeschichte der Vögel abdeckte. Dies würde als unsere Karte durch die Singvogel-Linien dienen.

Wir haben unsere Merkmalsdaten mit der Phylogenie zusammengeführt, um rückwärts in der Zeit zu verfolgen und abzuschätzen, wie die Vorfahren jeder Gruppe von Singvögeln geklungen haben könnten.

Diese Herangehensweise ist ein bisschen so, als würden wir uns auf eine menschliche Familientreffen treffen und feststellen, dass die große Mehrheit der Familienmitglieder blondes Haar hat und Schwedisch spricht - wir vermuten, dass eine längst verbliebene Matriarchin der Familie wahrscheinlich auch blondes Haar hatte und sprach wahrscheinlich schwedisch. Dann konnten wir ein anderes Familientreffen, entfernte Verwandte der ersten, besuchen, um blonde Leute zu finden, die hauptsächlich Norwegisch sprechen. Bei einer weiteren Versammlung sehen wir vielleicht braunhaarige Leute, die Spanisch sprechen. Auf diese Weise konnten die Forscher hunderte Male herausfinden, ob es einen Zusammenhang zwischen Haarfarbe und Sprache in den Familiengeschichten gab.

Mit ähnlichen Methoden des Vogelstammbaums konnten wir nicht nur testen, wie das Paarungsverhalten mit den Liedern lebender Arten korreliert, sondern auch, wie sich diese Verhaltensweisen über die Jahrtausende und sogar Millionen von Jahren der Evolution der Singvögel beeinflussten. Durch Schätzung des wahrscheinlichen Verhaltens der Vorfahren moderner Singvögel könnten wir die Entwicklungsgeschwindigkeit dieser Merkmale berechnen, einschließlich der Frage, wie die Geschwindigkeit der Liedentwicklung durch Paarungsverhalten beeinflusst werden kann oder umgekehrt.

Sexuelle Auswahl, aber nicht in eine Richtung

Als wir diese tiefe Analyse durchführten, überraschten uns die Ergebnisse. Wir fanden nicht die erwartete Beziehung, dass Lieder bei Arten, bei denen Männer mehrere Partner suchten, ausgefeilter wurden. Stattdessen fanden wir ein interessantes Evolutionsmuster: Die Songs schienen sich schneller polygyn zu entwickeln, aber nicht in eine bestimmte Richtung.

Anstatt diese alten Männer zu versuchen, sich mit durchdachteren Liedern zu übertreffen, schienen die Songs zwischen einfach und komplex zu schwingen wie ein schwingendes Pendel über die Generationen hinweg - sie änderten sich im Moment schnell, aber auf lange Sicht nicht in einer konsistenten Richtung. Wenn die Lieder dieser polygynischen Spezies zu einfach oder zu aufwendig wurden, begannen sie sich wieder in die Mitte zu bewegen.

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Diese Ergebnisse fordern unsere anfänglichen breiten Intuitionen über den Fortpflanzungserfolg und den evolutionären Druck heraus. Durch das Studium der Lieder vieler monogamer und polygyner Vogelarten über den evolutionären Baum hinweg fanden wir Ergebnisse, die im Gegensatz zur vorherrschenden Weisheit standen: Arten, die mehrere Partner anziehen, hatten zwar keine komplexeren Lieder, aber ihre Lieder entwickelten sich schneller. Dies ist ein neuer Beweis, der die klassischen Hypothesen über Nichtmonogamie und sexuelle Selektion in der Evolution verändern kann.

Unsere Arbeit zeigt, dass, wenn Wissenschaftler die sexuelle Selektion in der Zukunft untersuchen, wir nicht nur über das Ausmaß der untersuchten Merkmale nachdenken müssen, sondern auch, wie schnell sich diese verändern.

Dieser Artikel wurde ursprünglich von Nicole Creanza und Kate Snyder bei The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.