Sich optisch angleichen

Du läufst über den hellbraun gefärbten Sand einer tristen Wüste. Du hälst mitten im Schritt an, als eine Klapperschlange aus dem Sand vor dir auftaucht und mit dem Schwanz klappert. Zum Glück hat sie dich vor ihrer Gegenwart gewarnt. Diese Schlange passt sich nahezu perfekt an ihre Umwelt an, was es sehr schwer macht sie zu erkennen.

Camouflage bezeichnet ein Aussehen oder ein Verhalten, mit dessen Hilfe etwas mit der Umgebung verschmilzt. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Die Fähigkeiten von Tieren sich optisch anzugleichen dient bei vielen von ihnen dazu nicht von Prädatoren gefressen zu werden. Anderen wiederrum hilft es dabei arglose Beute zu fangen. 

Stell dir vor dieselbe Schlange würde sich in einem grünen blätterreichen Regenwald befinden. Die Farbe, durch die die Schlange so gut mit der Wüste verschmilzt würde sie sehr gut erkennbar machen gegenüber einer grünen Umgebung. Sie würde nicht mehr getarnt sein.

Das soll dir nur verdeutlichen das Camouflage nicht überall funktioniert. Was dir dabei hilft dich an einem Ort zu verbergen könnte anderswo dafür sorgen, dass du auffällst. Was passiert also wenn sich die Umwelt eines Tieres verändert? Lass uns einen Blick auf eine Tierart werfen, die bekannt dafür ist sich mit der Zeit zu verändern um getarnt zu bleiben: der Birkenspanner.

Eine Prise Pfeffer

Die Raupen der Birkenspanner tarnen sich perfekt in einigen Bäumen in dem sie wie Zweige aussehen. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Wie viele andere Insekten auch kann der Birkenspanner davon profitieren sich an seine Umwelt anzugleichen. Das bedeutet, dass seine Färbung auf die Bäume abgestimmt sein sollte auf denen er sitzt. Also was würde passieren, wenn sich die Bäume zu verändern beginnen und der Birkenspanner nicht mehr in der Lage ist mit der Umwelt zu verschmelzen?

Er könnte sich auf vielfältige Weise an diese Veränderungen anpassen. Die Individuen könnten umziehen (um Bäume zu finden, die ihrer Farbe entsprechen). Oder die Art könnte ihr Verhalten abändern oder sich mit der Zeit verändern um sich an die neue Umgebung anzupassen.

Die Art hat zwei verschiedene adulte Erscheinungsformen. Eine Erscheinungsform typica, hat eine blasse hellere Farbe und ist mit schwarzen Flecken übersät. Die andere Form, carbonaria, hat eine viel dunklere Farbe mit hellen Flecken.

Von hellen zu dunklen Spannern

Mottensammlern in England fiel auf, dass die meisten Birkenspanner, die man im frühen 18. Jahrhundert gesammelt hatte, hellgrau gesprenkelt waren und nur ein bisschen schwarz. Viele Jahre später waren die meisten gesammelten Motten nahezu schwarz.

Die meisten gesammelten Birkenspanner im frühen 18. Jhd. gehörten zur hellen Form. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Was könnte dazu geführt haben, dass die ehemals häufigere helle Mottenform seltener wurde?

Wissenschaftler züchteten die Motten und fanden heraus, dass die helle Form des Birkenspanners andere Genvarianten hat als die dunkle Form. Die schwarze Farbe der dunkleren Form wurde durch eine Mutation in der DNA der hell gefärbten Form ausgelöst. 

Sobald diese Mutation auftrat würden die dunklen Motten Nachkommen mit ebenfalls dunklen Flügeln bekommen. Hell gefärbte Adulte die diese Mutation nicht hatten bekamen hell gefärbten Nachwuchs. Aber Genetik ist nur ein Teil der Geschichte.

Eine sich verändernde Welt

Während des 18. Jahrhunderts erlebte Europa und Amerika die industrielle Revolution. Es war eine Zeit in der sich die Herstellungsverfahren so veränderten, dass Fabriken entstanden. Dies ermöglichte es den Menschen viel mehr Dinge viel schneller herzustellen.

Im 18 Jhd. änderten sich die Produktionsverfahren. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Wir wandelten uns von einer größtenteils ländlichen (ruralen) Gesellschaft zu einer verstädterten, urbanen, Gesellschaft. Einer der neuen und viel genutzten Kraftstoffe in dieser Zeit war Kohle. Kleine Mengen an Kohlen können eine große Menge Wärme erzeugen. Es ersetzte das Holz nahezu vollständig in vielen europäischen Haushalten. Es wurde zum Heizen und Kochen genutzt und wurde die Hauptenergiequelle in Fabriken. 

Das Verbrennen von Kohle setzt große Mengen Rauch und Dunst (Smog) frei an die Umwelt. Dies ließ eine schwarze Rußschicht auf den einst hell gefärbten Bäumen zurück. Die Verschmutzung tötete auch die hell gefleckten Algen, die auf den Baumstämmen wuchsen. Die Baumrinde lag nun frei und war dunkel ohne die Algen. Wie beeinflusste das den Birkenspanner?

Die Sprenkel vom Birkenspanner

Wie viele Motten in Wäldern ruht (oder „hockt“) der Birkenspanner tagsüber auf Baumstämmen. Fliegen tun sie meist nur nachts. Daher wäre es vermutlich das Beste, wenn die Motten den Bäumen ähneln auf denen sie tagsüber hocken, richtig?! Dann sind sie getarnt vor Vögeln, die sie fressen wollen. 

Vor der industriellen Revolution war die hellere Form des Birkenspanners weitverbreitet, während die dunklere Form viel seltener war. Die hellen Motten verschmolzen mit den hell gefärbten Bäumen. Jedoch änderte die industrielle Revolution die Farbe der Bäume.

Nachdem die Umweltverschmutzung durch die industrielle Revolution begann die Bäume zu verändern, gehörten die meisten gesammelten Birkenspanner der dunklen Form an. Klicke hier um mehr zu erfahren.

Als die Bäume durch den Ruß dunkler wurden, waren die hell gefärbten Motten leichter erkennbar. Sie wurden vermehrt von Vögeln gefressen, während die dunklen Motten besser mit den dunkleren Bäumen verschmolzen. Dadurch hatten die dunklen Motten eine höhere Überlebensrate. Sie lebten länger und gaben ihre Gene für die dunkle Farbe an ihren Nachwuchs weiter. 

Natürliche Selektion in Aktion

Mit der Zeit wurden die dunklen Motten die häufigere Erscheinungsform. Die natürliche Selektion bevorzugte die dunkleren Individuen, sodass diese erfolgreicher waren nachdem sich die Bäume veränderten.

Hört sich schwer zu glauben an?! Nun, weitere Beobachtungen häuften sich an, nachdem sich die Bedingungen umkehrten mit Beginn der 50er Jahre. Damals trat eine „Saubere Luftverordnung“ in Kraft. Seit dieser Zeit reduzierte sich die Verschmutzung im Verbreitungsgebiet des Birkenspanners dank neuer Technologie und sauberer Kraftstoffe. Die Algen begannen wieder zu wachsen und der schwarze Ruß konnte sich nicht mehr auf der Rinde der Bäume absetzen. Wie erwartet trat die hellere Form in jüngster Zeit nun wieder häufiger in der Population auf, weil sie besser getarnt war.

Farbveränderungen

Dr. Kettlewell wollte wissen ob natürliche Selektion die Veränderung bei den Motten hervorruft. Klicke hier um die Spielseite (in Englisch) zu besuchen und mehr zu erfahren.

Biologen wollen gern wissen wieso die Färbung sich zwischen Individuen einer Art unterscheidet. Viele Wissenschaftler wollen beides untersuchen wie und wieso sich eine Art verändert mit der Zeit.

Wissenschaftler wie Dr. Henry Bernard Davis Kettlewell benutzen die wissenschaftliche Methode (in Englisch) um zu testen wie und wieso der Birkenspanner seine Farbe veränderte.

Besuch Herauspflücken des Birkenspanners (in Englisch) um mehr zu erfahren.

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Bilder von Wikimedia Commons. Getarnte Spinne von Matthias M.