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Evolution: Wie die Tiere laut wurden

Frösche sind ein markantes Beispiel für lautstarke Wirbeltiere. (Bild: TessarTheTegu/iStock)

Sie quaken, zwitschern, plappern…: Viele Landwirbeltiere einschließlich des Menschen machen sich lautstark bemerkbar. Forscher werfen nun Licht auf die Frage, wann und wie diese akustischen Kommunikationsfähigkeiten im Lauf der Evolution entstanden sind: Sie haben die Entwicklungsgeschichte dieses Merkmals in den Baum des Lebens eingeordnet. Die Lautkommunikation entstand demnach in den letzten 100 bis 200 Millionen Jahren bei den verschiedenen Landwirbeltier-Gruppen unabhängig voneinander. Die ersten Wesen mit einer Stimme waren dabei wohl meist nachtaktiv, sagen die Wissenschaftler.

Bei einem Spaziergang durch den Zoo wird die Stimmenvielfalt im Tierreich besonders deutlich: Es ist buchstäblich nicht zu überhören, dass die Fähigkeit zur Lautkommunikation in der Entwicklungsgeschichte der Landwirbeltiere zu einem Hit avancierte. Die jeweiligen Töne können dabei unterschiedliche Botschaften vermitteln – sie dienen etwa der Reviermarkierung, der Partnerfindung oder aber höher entwickelten Kommunikationsformen. Wir selbst sind dabei die Spezies, die das Konzept auf die Spitze getrieben hat: Unsere komplexe Fähigkeit zur Lautkommunikation wurde zu einem Schlüsselfaktor der menschlichen Erfolgskarriere. Vor diesem Hintergrund haben die Forscher um John Wiens von der University of Arizona in Tucson den evolutionären Wurzeln von Zwitschern, Bellen, Sprechen und Co nun eine Untersuchung gewidmet.

In den Stammbaum der Landwirbeltiere eingeordnet

Es handelt sich dabei um eine sogenannte phylogenetische Analyse. Bei dieser Methode werden stammesgeschichtliche Entwicklung von Lebewesen anhand ihrer Verwandtschaftsbeziehungen erfasst. Auf diese Weise lässt sich auch die Entwicklung bestimmter Merkmale zurückverfolgen. Im Rahmen ihrer Studie haben die Wissenschaftler
zunächst einen Stammbaum für 1800 Arten erstellt, der die evolutionären Beziehungen und Entwicklungen von Säugetieren, Vögeln, Reptilien und Amphibien in den 350 Millionen Jahren verdeutlicht.

Diesen Stammbaum verknüpften die Forscher mit Informationen zum Fehlen und Vorhandensein von akustischen Kommunikationsfähigkeiten der jeweiligen Tiere. Durch statistische Methoden der Metadatenanalyse konnten sie dann Rückschlüsse darauf ziehen, wann die Lautkommunikation in den verschiedenen Gruppen entstanden ist. Dabei ergaben sich auch Hinweise darauf, welche Merkmale die Tiere am Anfang der Entwicklung besessen haben.

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Wie die Forscher berichten, zeichnete sich ab: Die gemeinsamen Vorfahren der heutigen Landwirbeltiere besaßen noch nicht die Fähigkeiten zur Lautkommunikation – weil sie im Wasser lebten, besaßen sie nicht die geeigneten Atmungs- und Schallorgane. Erst die Landwirbeltiere begannen mit der akustischen Kommunikation. Diese hat sich aber bei Säugetieren, Vögeln, Amphibien und Reptilien in den letzten 100 bis 200 Millionen Jahren getrennt voneinander entwickelt. Das bedeutet: Irgendwann hat ein Vertreter dieser Tiergruppen die Fähigkeit hervorgebracht und anschließend verankerte sie sich in der weiteren Entwicklungsgeschichte der Stammeslinie.

Für die nächtliche Kommunikation entwickelt

Den Wissenschaftlern zufolge lassen ihre Daten Rückschlüsse darauf zu, dass es sich bei den jeweiligen Ursprungswesen um nachtaktive Tiere gehandelt hat. Wie sie erklären, erscheint dies auch plausibel, da die Übertragung von Botschaften durch Schall vorteilhaft ist, wenn visuelle Signale in der Dunkelheit versagen. Wenn aus diesen nachtaktiven Arten tagaktive Tiere entstanden, blieb dann die Fähigkeit zur Kommunikation durch Geräusche erhalten, geht aus den Abstammungslinien hervor. „Für Tiere der Nacht hat akustische Kommunikation einen großen Vorteil, aber sie wird auch nicht zum Nachteil, wenn sich tagaktive Lebensweisen entwickeln“, sagt Wiens.

Die Studie verdeutlicht zudem, dass die akustische Kommunikation eine Fähigkeit war, die sich meist fest in den Entwicklungslinien der verschiedenen Tiergruppen verankerte. Ausgehend von den Arten in der Stichprobe schätzen die Autoren, dass heute mehr als zwei Drittel der terrestrischen Wirbeltiere Fähigkeiten zur akustischen Kommunikation besitzen. Vor allem die Vögel, Frösche und Säugetiere machen sich bekanntlich lautstark bemerkbar. Den schweigsamen Anteil machen hingegen vor allem die Vertreter der Reptilien aus. Doch auch bei ihnen gibt es Ausnahmen: Krokodile sowie manche Schildkrötenarten können beispielsweise ebenfalls Töne von sich geben. Der Mensch hat sein Kommunikationstalent von den Säugetieren geerbt, von denen heute 95 Prozent eine Stimme besitzen.

Quelle: University of Arizona, Fachartikel: Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-020-14356-3

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