Räuber und Beute Evolutionäres Wettrennen Natürliche Selektion Evolution + Effizienz des Räubers Fähigkeit der Beute: a) vor Entdeckung entziehen b) entkommen Anpassungen + Gegenanpassungen lange Koexistenz Anpassungen Räuber und Gegenanpassungen Beute Aktivität der Räuber Anpassungen der Räuber Gegenanpassungen der Beute Beutesuche verbesserte Sehschärfe; Tarnung; Suchbild; Polymorphismus Kontrolle eines begrenzten Abstand halten Gebietes, in dem Beute häufig vorkommt Beuteerkennen Lernen Mimikry Beutefangen motorische Fähigkeiten Flucht, Schreckverhalten (Geschwindigkeit, Wendigkeit) Angriffswaffen Verteidigungswaffen Beutebehandlung Fähigkeiten, die bei der aktive Verteidigung, Stacheln Überwältigung der Beute hartes Integument helfen Entgiftung Toxine 1
1. Anpassung oder Dichtung? 3 Fragen zu Räuber-Beute-Systemen: 2. Wie kann ein Rüstungswettlauf beginnen? Evolutive Anpassungen brauchen Zeit! Anpassungen als Auslöser für einen evolutiven Wettlauf? 3. Wie endet ein evolutiver Wettlauf? Räuber rottet Beute aus?? Beute wird perfekt Räuber stirbt aus?? Räuber und kryptische Beute Tarnhypothese Schreckwirkung 2
Bestätigung der Tarnhypothese = Blaubuschhäher-Versuch Bestätigung der Schreckhypothese Zunahme der Schreckreaktion 3
Warnfärbung (Aposematismus) leuchtende (auffällige) Körperfarben Ölkäfer Cantharidin Bombardierkäfer Explosion bestimmte Muster Ungenießbarkeit, Giftigkeit Wehrhaftigkeit Wie könnte sich Aposematismus entwickelt haben? Räuber lernen ungenießbare Beute besser zu vermeiden, wenn diese auffällig gefärbt ist!? Entstehung unklar Ungenießbare Tiere in niedrigen Dichten kryptisch bei höheren Dichten Warnfärbungen Dichte-abhängiger Farb-Polymorphismus bei Schistocerca emarginata (Texas) Ptelea trifoliata (Kleeulme, Lederstrauch) 4
Anolis carolinensis Naive Eidechsen Erfahrene Eidechsen "Gruppen-Hypothese" z.b. Schmetterlingsraupen, bestehen zum Großteil aus Geschwister? Verwandtenselektion Unwahrscheinlich: 1. nicht alle aposematischen Arten sind auch gruppenbildend 2. aposematische Mutanten auch in solitären Arten 3. Warnfärbung früher evolviert als Gruppenbildung Warum haben nicht mehr Beutetiere aposematische Warnfarben entwickelt? hohe Kosten Produktion und sichere Lagerung aufwendig (Schlangengifte) Der Trade-Off zwischen Auffälligkeit und Tarnung Tarnfärbung Schutz gegen Raubfeinde auffällige Färbung Anlocken von Paarungspartnern auffällige Gefiederfärbung in der Brutsaison Mauser Guppy Poecilia reticulata 5
Weitere Beutestrategien Mimikry Wehrhaftigkeit evolutionärer Vorteil (Wahlexperimente Vögel / Schmetterlinge) Augenflecke Autotomie (Schwanzabstoßen bei Reptilien) chemische Verteidigung (Bombardierkäfer, Wanzen, Tintenfische, Stinktiere) mechanischer Schutz (Panzer, Stacheln, Rückzug in Schneckenhäuser, lange Eckzähne) mobbing (Scheinangriffe/Vögel, Kalifornisches Ziesel/Klapperschlange) Flucht Wachsamkeit v.a. bei in Gruppen lebenden Arten Variation im Wachsamkeitsverhalten ( häufiger wachsam) = Vigilanz (visuelle Wachsamkeit) - Ultraschall (Fledermäuse/Nachtfalter) - olfaktorische Reize i. aquatischen Bereich Alarmsignale Schreckstoffe bei aquatischen Tieren Alarmpheromone (Hymenoptera) Alarmrufe Alarmrufer macht auf sich aufmerksam Risiko! akustische Struktur hochfrequent und tonal - Info: Räuber entdeckt (bricht Angriff evt. ab) - andere Beutetiere profitieren davon Evolutives Wettrüsten = langanhaltende Koexistenz Räuber zu effizient Beute wird ausgerottet Beute extrem angepasst Räuber stirbt aus Instabile Konstellationen sind bereits ausgestorben allerdings heute: menschliche Einflüsse, u.a. Neuseeland, Australien, Guam?? verhalten sich Räuber "klug", bejagen sie ihre Beute "maßvoll"?? 6
Argumente für die Stabilität von Räuber-Beute-Systemen Beute hat (kleinen) Vorsprung schnellere "life histories" - kürzere Generationsdauer Merkmale können schneller entwickelt werden Unterschiedlicher Selektionsdruck Beutetier: "alles oder nichts" - keine Fortpflanzung Räuber: es geht "nur" um 1 Mahlzeit ökologische Gründe Räuber wechselt auf andere Beuteart Selektionsdruck auf Beute entfällt Beute zu "gut" angepasst Räuber wird stark dezimiert Selektionsdruck auf Beute nimmt ab Hase Luchs Gegenargument für Lehrbuch-Räuber- Beute-Oszillationen: Krankheiten, Parasiten, weitere Arten, klimatische Gegebenheiten 7
Tierökologie Isle Royal Lake Superior, Nordamerika ca. 1900 Elche Nahrungsknappheit + Zecken + strenger Winter Parvovirus heiße Sommer + Zecken 2013 2015 http://www.isleroyalewolf.org/ 8