Hintergrund
15.02.2012
Ein Stammbaum von buntem Gefieder
Die kompletteste Verwandtschaftstafel von Papageien stammt aus dem Labor eines Berner Biologen. Mit seiner Gen-Analyse erklärt Manuel Schweizer, wie die Arten der farbigen Vögel auf den Kontinenten entstanden sind.
Von Bettina Jakob
Der Wellensittich ist einer und auch der Kakadu – nämlich ein Papagei. Die Verwandtschaft unter den farbigen Vögeln scheint mit rund 350 Arten und 850 Unterarten so bunt zu sein wie ihr Gefieder selbst. «Die Systematik der Papageienvögel wird bis heute intensiv diskutiert», sagt Zoologe und Ornithologe Manuel Schweizer vom Naturhistorischen Museum der Burgergemeinde Bern. In seiner Dissertation gelingt es dem Biologen nun, den bisherigen Stammbaum in eine präzisere Abfolge zu rücken. Er kann mit seinen genetischen Analysen von rund 100 Arten aus allen Kontinenten etwa die bislang geltende Vermutung beweisen, dass die Vorfahren aller heute lebenden Papageienarten in der australischen Region gelebt haben müssen.
Bunt, bunter am buntesten: Papageien faszinieren mit ihrem Gefieder. (Bild:istock)
Ein brandneuer Überblick über die Papageien
Schweizers Verwandtschaftstafel der Papageien ist weltweit die kompletteste, welche auf den Unterschieden von DNA-Sequenzen und nicht auf der Morphologie, das heisst den äusseren Merkmalen der Vögel beruht. Der Berner Biologe hat mit seinen Daten, die auf den Kleinstbausteinen der DNA beruhen, einen Überblick über eine der grössten Ordnungen der Vögel geschaffen. Und zwar tat er dies mithilfe von Gewebeproben, die Marcel Güntert, ehemaliger Museumsdirektor und emeritierter Professor der Uni Bern, während Jahrzehnten gesammelt hatte.
Die Vielfalt Südamerikas
Der neue Stammbaum zeigt eindrücklich auf, wie die Bildung von Arten auch mit geographischen Veränderungen zusammenhängt: «Mit Biogeographie lässt sich ein grosses Stück Makroevolution erklären», so der Berner Forscher – etwa, dass die Andenfaltung eine wichtige Rolle bei der Entstehung der enormen Artenvielfalt in Südamerika gespielt hat. Auf diesem Kontinent leben 148 Papageienarten, während in Afrika beispielsweise nur 23 gezählt werden.
Ausschnitt aus Schweizers Papageien-Stammbaum. (Bild:zvg)
«Südamerika weist in den meisten Organismengruppen die vergleichsweise grösste Biodiversität der Erde auf», erklärt Schweizer. Verschiedene Hypothesen versuchen dies zu erklären: «Die Einen sagen, diese Vielfalt sei mit den Eiszeiten entstanden, welche bestehende Lebensräume umwälzten, stark fragmentierten und neue Habitate schufen. Andere gehen davon aus, dass sich die meisten der heutigen Arten bereits vor dem Pleistozän mit seinen Vergletscherungen aufgesplittert haben – etwa eben mit der Faltung der Anden.» Mit seiner stammesgeschichtlichen Zeitachse kann Manuel Schweizer letztere Hypothese bestätigen: «Der Grossteil der Arten entstand vor den Eiszeiten – und zeitgleich mit der Entstehung der Anden in Südamerika scheinen wichtige ökologische Anpassungen stattgefunden zu haben.»
Die Flucht aus der Antarktis
Andere plattentektonische Ereignisse spielten ebenfalls eine wichtige Rolle in der Evolution der Papageien: Bis vor ca. 35 Millionen Jahren war die Antarktis grün und sie lag noch nahe an Australien. Dann trennte sich die australische Kontinentalplatte ab. «Dabei wurden auch die in diesem Gebiet lebenden Papageien in zwei Gruppen aufgespalten – in eine australische und eine andere, die vermutlich auf der Antarktis lebte», so Schweizer. «Von Australien aus eroberten die Papageien später unter anderem den südostasiatischen Raum; heute zählt dieser rund 31 Arten», erklärt Schweizer.
Ein Blick in die Erdgeschichte: Wie vor Millionen von Jahren die Papageien aus dem australischen Gebiet ausflogen. (Grafik:zvg)
In der Antarktis ging die Geschichte hingegen ganz anders weiter: Das Land begann zu vergletschern, und die bunten Vögel flohen in dieser Zeit nach Südamerika und Afrika. «Dort stiessen sie womöglich auf nur wenig Konkurrenz und konnten ungehindert die verschiedensten Lebensräume einnehmen», führt Schweizer aus. Seine kombinierte Analyse von genetischen und morphologischen Daten zeigt klar: «Die ökologische Diversität in Südamerika entstand wohl in zwei Booms – in der soeben geschilderten Kolonisierungsphase und während der Andenfaltung.»
Warum nur wenige Arten in Afrika?
Und was geschah mit den Papageien, die damals vor dem antarktischen Eis nach Afrika flohen, warum bildeten sie mit 23 vergleichsweise nur so wenige Arten? «Da können wir nur spekulieren», gesteht Schweizer: Die Gebirge auf dem Kontinent entstanden früher als in Südamerika und damit liegen wichtige Lebensraumveränderungen weiter zurück. Die topographischen Unterschiede sind ausserdem weniger ausgeprägt als in Südamerika. Manuel Schweizers Stammbaum hat viele Fragen beantwortet, «aber alles kann man damit doch nicht erklären», sagt der Ornithologe schmunzelnd.
