Steuerung und potentielle Evolutionsgeschwindigkeit des obligaten Teilzieherverhaltens: Ergebnisse eines Zweiweg-Selektionsexperiments mit der Mönchsgrasmücke (Sylvia atricapilla)

Zusammenfassung

1. In Südfrankreich lebt eine obligat teilziehende Population der Mönchsgrasmücke (Sylvia atricapilla) mit rund drei Vierteln Zugvögeln und einem Viertel Standvögeln. Das Teilzugverhalten dieser Population wird in beträchtlichem Umfang von genetischen Faktoren gesteuert (Berthold &Querner 1982). Der starke Selektionserfolg eines Zweiweg-Selektionsexperiments bis zur F₁-Generation ließ eine hohe potentielle Evolutionsgeschwindigkeit des obligaten Teilzieherverhaltens vermuten (2). Wir haben das Evolutionspotential in einem Langzeit-Selektionsversuch experimentell untersucht.

2. Wir zogen insgesamt 267 Individuen der freilebenden Mönchsgrasmückenpopulation in fünf Gruppen von Hand auf, und alle fünf Stichproben zeigten entsprechende Verhältnisse von Ziehern und Nichtziehern. Wir konnten das Langzeit-Zweiweg-Selektionsexperiment bis zu einer F₆-Generation durchführen und konnten dabei insgesamt 455 Mönchsgrasmücken in Volieren züchten.

3. Das Zweiweg-Selektionsexperiment zeigt, daß die untersuchte teilziehende Mönchsgrasmückenpopulation bereits nach drei Generationen eine ausschließlich ziehende und nach vier bis sechs Generationen eine fast nicht mehr ziehende Population werden kann.

4. Das Zweiweg-Selektionsexperiment zeigt starken Selektionserfolg und hohe Heritabilitätswerte (ca. 0,6–1), die deutlich höher liegen als bisher für das Verhalten von (meist domestizierten) Wirbeltieren angegeben. Demnach sind genetische Faktoren für die Steuerung dieses obligaten Teilzugs sehr bedeutsam und wahrscheinlich dominant über Umwelteinflüsse.

5. Die Versuchsergebnisse lassen im Falle von schnellen Umweltveränderungen und der Wirkung von starken Selektionsfaktoren ein enorm großes Evolutionspotential des obligaten Teilzieherverhaltens annehmen und damit allgemein eine schnelle Mikroevolution der Ortsbewegung von Vögeln. Sollten die von Meteorologen prophezeiten Klimaänderungen in Bälde eintreten (Erwärmung aufgrund von Verunreinigungen der Atmosphäre durch den Menschen, „Treibhauseffekt”), dann könnten viele obligate Teilzieher auf genetischer Basis rasch zu Standvögeln werden und wenig ausgeprägte Zieher rasch zu Teilziehern. Unter diesem allgemeinen Anwachsen von Standvögeln könnten ausgeprägte Zugvögel mehr und mehr zu leiden haben.

6. Eine genetische Kontrolle obligaten Teilzugs scheint weit verbreitet zu sein, und sie stellt wohl auch für alle Individuen den zuverlässigsten Steuerungsmechanismus dar. Beim fakultativen Teilzug hingegen dürften Umweltfaktoren mehr unmittelbar steuernd wirken.

Summary

1. In southern France breeds an obligate partially migratory population of the Blackcap with about three quarters of migrants and one quarter of residents. Partial migration of this population is considerably controlled by genetic factors (Berthold &Querner 1982). The large selection response of a two-way selective breeding experiment up to F₁-generations suggested a high evolutionary potential of obligate partial migration (2). We have this evolutionary potential experimentally investigated in a long-term selective breeding study.

2. We raised by hand a total of 267 individuals of the free-living Blackcap population in five groups, and all five samples showed corresponding ratios of migrants and nonmigrants. We were able to conduct the long-term selective breeding experiment up to a F₆-generation, and thereby a total of 455 Blackcaps could be bred in aviaries.

3. The two-way selective breeding experiment shows, that the investigated partially migratory Blackcap population can become completely migratory in just three generations and almost exclusively sedentary in just four to six generations.

4. The two-way selective breeding experiment yielded large selection responses and high heritability values (about 0.6–1) which are distinctly higher than those previously reported for behavioural traits of (mostly domesticated) vertebrates. Hence, genetic factors are very important for the control of this obligate partial migration and are presumedly dominant over environmental influences.

5. In case of rapid environmental changes and the effect of strong selection factors the experimental results suggest a strikingly high evolutionary potential of obligate partial migration and thus in general a rapid microevolution of bird movements. If climatic changes would occur in the near future as they are predicted by meteorologists (rise in temperature due to man-made pollution of the atmosphere, “greenhouse-effect”) then many obligate partial migrants could rapidly become sedentary on a genetic basis and many less typical migrants could then considerably suffer from the general increase of residents.

6. A genetic control of obligate partial migration appears to be widespread and it also appears to be the most reliable control mechanism for all individuals of such a partially migratory population. Facultative partial migration, however, appears to be controlled more directly by environmental factors.