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16.03.11 Pünktchen und Streifen
Warum sind die Raubkatzen so schön und doch so unterschiedlich?
Raubkatzen haben es uns schon immer angetan. Ihre Eleganz, Geschmeidigkeit und Kraft sind faszinierend. Der majestätische Löwe Aslan in C. S. Lewis’ „Chroniken von Narnia“ beweist es aktuell genauso wie auch die weniger schöne Tatsache, dass Menschen den Raubkatzen das Fell über die Ohren ziehen, in der Hoffnung, etwas von deren Attributen auf sich zu übertragen, sei es bei Schamanenkulten oder im Pelzgeschäft der Reichen und Schönen. Heute ist diese Praxis zum Glück mehr und mehr verpönt, so dass die Raubkatzen außer für Werbekampagnen auch als interessante Studienobjekte dienen.
Wissenschaftler der School of Experimental Psychology und der School of Biological Sciences in Bristol machten sich einmal mehr an die Untersuchung, warum die heute bekannten etwa drei Dutzend Katzenarten ihre speziellen Fellmuster tragen. Ihre Herangehensweise unterschied sich von früheren Untersuchungen vor allem darin, dass sie mathematische Modelle benutzten, um Fellmusterung zu beschreiben und damit in numerische Werte zu überführen. Diese Transformation erlaubte ihnen, Korrelationen zwischen verschiedenen Teilaspekten der Fellmusterung und Parametern wie Körper- oder Beutegröße, Sozialverhalten, Bewegungsart, Tag/Nachtaktivität und vor allem verschiedenen Habitaten (Lebensräume) statistisch zu analysieren. Basierend auf jeweils sechs Fotografien unterschiedlicher Individuen von 35 Arten aus der Familie der Katzen wurden die Fellmuster durch Probanden unabhängig kategorisiert und in ein mehrdimensionales mathematisches Modell überführt. In der Originalarbeit (Allen et al. 2010) kann man in einer Gegenüberstellung von mathematisch generierten Mustern zu entsprechenden Ausschnitten aus Fotos anschaulich feststellen, dass die Transformation relativ gut gelungen ist.
Korrelationsanalysen und der Vergleich der Verteilung der Felldesigns in einem molekularen Stammbaum der Katzen bestätigten statistisch, was schon früher vermutet worden war: Die Fellmusterung korreliert am ehesten mit dem Habitat der Katzen und nicht mit Abstammungszusammenhängen. Das weist darauf hin, dass Tarnung der Hauptzweck der verschiedenartigen Schönheit sein könnte. Raubkatzen, die sich in geschlossenen Umgebungen nachts vor allem in Bäumen bewegen, haben eher komplexe Musterungen, während Arten, die sich in offenen Habitaten hauptsächlich am Boden aufhalten, eher einfarbig daherkommen.
Im Vergleich zur angenommenen Stammesentwicklung, die in der vorliegenden Arbeit auf molekularen Daten beruhte, sind die Designs sehr unregelmäßig verteilt. Nah verwandte Arten tragen oft sehr unterschiedliche Musterungen, während sehr ähnliche Muster über die ganze Familie verteilt vorkommen. Dies weist klar darauf hin, dass sich die Tarnfärbung der Raubkatzen, wenn nicht gar ihre Aufspaltung selbst, in evolutiv sehr kurzen Zeiträumen herausgebildet bzw. abgespielt hat.
Statistisch wurde untermauert, dass die Musterung am ehesten der Tarnung dient, doch gibt es einige offenen Fragen. Zum Beispiel finden sich die senkrechten Streifen des Tigers in keiner anderen Katzenart auch nur entfernt wieder, und sie sind auch nicht streng mit Grasland als Habitat korreliert, was naheliegend erschiene.
Bedeutender aber sind statistische „Ausreißer“. Der Tarnungshypothese zum Trotz gehorchen als bekannteste Arten der Gepard und der Serval nicht den Statistikern: Sie halten sich mit gepünkteltem Fell in der offenen Steppe oder in buschigem Gelände auf, während weitere, weniger bekannte Katzenarten einfarbig in geschlossenen Habitaten leben. Insgesamt sind mindestens 5 der 35 untersuchten Arten deutliche „Ausreißer“. Die Autoren schlagen hypothetische Erklärungen für diese Nonkonformisten vor, geben aber zu, dass es sich um ad hoc-Argumente handelt, die nicht durch Daten untermauert sind.
So erweist sich wieder einmal eine auf den ersten Blick sehr anschauliche Tarnungshypothese beim zweiten Hinsehen als wesentlich komplizierter (wie beim berühmten Birkenspanner). Statistisch lassen sich Zusammenhänge berechnen, Voraussagen im Einzelfall halten aber der Faktenlage nicht immer stand und erfordern Zusatzhypothesen. Starke Selektionsdrücke, die für sehr schnelle Aufspaltungen nötig wären, bleiben hypothetisch. Die oben beschriebene Beobachtung, dass eine signifikante Anzahl an „Ausreißer“-Arten bis heute erfolgreich mit vermeintlich schlechterer Tarnung lebt, macht starken Auslesedruck auf die Fellzeichnung auch nicht wahrscheinlicher.
Viel einfacher lassen sich die Befunde mit der Annahme eines polyvalenten Grundtyps bei den Katzen vereinbaren (vgl. 
Genetisch polyvalente Stammformen von Grundtypen und http://www.wort-und-wissen.de/sij/sij132/sij132-2.html. Die beobachtete rasche Aufspaltung lässt sich gut durch Rekombination und Rückgriff auf ein „Baukastensystem“ bei der Besiedelung neuer Habitate erklären. Und erneut kann man feststellen, dass Lebewesen in weit größerem Formenreichtum, Farbe und Vielfalt existieren, als man durch unbarmherziges und auf höchste Ökonomie angewiesenes „Survival of the fittest“ erwarten würde. Vielleicht ist doch ein Grund für die Vielfalt der Musterung der Raubkatzen einfach ihre Schönheit?
Quelle
Allen WL et al. (2010) Why the leopard got its spots: relating pattern development to ecology in felids. In: Proceedings of the Royals Society B. doi: 10.1098/rspb.2010.1734, 2010.
Autor dieser News: Hans-Bertram Braun
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