Zum Schutz gegen Fressfeinde nutzen wenig wehrhafte Tiere meist eine von zwei Strategien: Sie flüchten oder setzen auf Tarnung. Warum manche Arten die eine, andere aber die andere Strategie entwickelt haben, klärt nun eine Studie am Beispiel von Fröschen. Demnach spielt der Selektionsdruck durch Fressfeinde eine entscheidende Rolle dafür, ob sich die energetisch kostspieligere Fluchtstrategie lohnt.
In der Natur spielt sich seit jeher ein ewiger Kampf der Anpassung zwischen Raubtier und Beute ab, der im Zuge der Evolution unzählige Jagd- und Tarnstrategien hervorgebracht hat. Auf Seiten wenig wehrhafter Beutetiere gibt es meist zwei Möglichkeiten: die Flucht ergreifen oder sich verstecken. Das Fluchtverhalten ist kognitiv anspruchsvoller, weil die Tiere potenzielle Feinde rechtzeitig erkennen und gezielt darauf reagieren müssen. Dies erfordert ein größeres Gehirn und die entsprechenden physischen Voraussetzungen zur Flucht, wie etwa starke Hinterbeine.
Doch diese aufwändige Strategie zur Flucht vor Fressfeinden verbraucht viel Hirnkapazität und Energie und bringt daher auch Nachteile mit sich. Auf eine andere Methode setzen daher Arten, die sich im Laufe der Evolution so an ihre Umgebung angepasst haben, dass sie im Idealfall von ihren Fressfeinden schlicht übersehen werden. Doch die Tarnung kann auch zu gut sein und beispielsweise die Partnersuche erschweren, wenn die Tiere nicht mal mehr von den eigenen Artgenossen entdeckt werden. Außerdem sind solche Spezies nicht auf jedem Untergund optimal getarnt und können sich beispielsweise nur auf brauner Baumrinde oder grünen Blättern in Sicherheit wägen.
Frösche als Testfall
Die beiden unterschiedlichen Strategien der Beutetiere sind gut beschrieben und verstanden. Aber warum manche Arten die eine, andere die andere Strategie entwickelt haben, ist bisher weitgehend ungeklärt. Daher haben Wen Bo Liao von der China West Normal University in Nanchong, China und seine Kollegen diese Frage exemplarisch an über hundert chinesischen Froscharten untersucht. Mithilfe eines Spektralphotometers maßen sie den Reflexionsgrad der Haut der Frösche sowie von ihrer unmittelbaren Umgebung, wie etwa den Blättern, Steinen oder Baumstümpfen, auf denen sie saßen. So konnten sie bestimmen, wie gut die jeweilige Art visuell an ihre Umgebung angepasst ist. Dies verriet ihnen wiederum, ob die Froschart auf Flucht oder Tarnung setzte, um Fressfeinden zu entkommen.
Zusätzlich bestimmten die Forschenden den jeweiligen Jagddruck, indem sie die Häufigkeit und Anzahl bestimmten, mit der Schlangen, welche in ihrem Untersuchungsgebiet als primäre Fressfeinde der Frösche gelten, an den Brutplätzen der Frösche anzutreffen waren. „Da die meisten Schlangen visuelle Jäger mit gut entwickeltem Sehvermögen sind, ist die Evolution der Tarnung von Fröschen höchstwahrscheinlich an die Schlangen als Jagdfeinde angepasst“, erklären Liao und seine Kollegen.
Auf die Fressfeinde kommt es an
Die Studienergebnisse zeigen, dass Frösche, die nur wenige Fressfeinde haben, eher auf die Flucht als Überlebensstrategie setzen. Weil sie vergleichsweise selten vor einem Räuber fliehen müssen, haben sie zwischendurch genug Zeit, um Nahrung zu finden und die Energie zu beschaffen, die sie für die Flucht brauchen. Dadurch können sie die höheren Kosten für ein größeres Gehirn und die energieaufwendige Flucht ausgleichen. Zudem sind diese Froscharten meist
auffälliger gefärbt, was unter anderem die visuelle Kommunikation bei der Partnerfindung unterstützen kann.
Haben die Frösche jedoch viele Feinde, so dass der Raubdruck steigt, ist die Fluchtstrategie weniger effizient. Es fehlt ganz einfach die Zeit – etwa fürs Fressen, um Energie für die Flucht zu sammeln oder für die Fortpflanzung. „Unter diesen erschwerten Bedingungen überwiegen also die Nachteile der notwendigen kognitiven Leistung für die Flucht“, sagt Seniorautor Stefan Lüpold von der Wageningen Universität in den Niederlanden. „Evolutionär hat dies zu einem Umschwenken auf weniger Mobilität und bessere Tarnung geführt – und dafür zu einem kleineren Gehirn“.
Zur Not lieber tarnen
Die Studie stellt erstmals einen direkten Zusammenhang her zwischen der Hirnevolution und unterschiedlichen Strategien zur Vermeidung von Fressfeinden. Sie zeigt, dass Tarnfärbung nicht unbedingt eine ideale primäre Strategie ist, wie oft angenommen, sondern eher eine sekundäre Anpassung, ausgelöst durch den hohen Aufwand für ein flexibles, kognitives Fluchtverhalten. Ob ein solcher Zusammenhang allerdings auch mit anderen Strategien bei Fröschen, wie etwa den Giftdrüsen oder in anderen Tiergruppen besteht, muss noch weiter erforscht werden.
Quelle: Universität Zürich; Fachartikel: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abq1878
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