Quantensprung
Wie teuer ist die Balz?

Fortpflanzung ist ein Problem – auch in der Tierwelt. Jetzt beschäftigen sich Forscher mit Sinn und Unsinn von aufwendigen Balzritualen. Und kommen zu überraschenden Ergebnissen. Über die widersprüchlichen Kräfte der natürlichen und sexuellen Selektion.
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Ohne Fortpflanzung nützt die beste Fitness nichts. Für die Evolution ist allein die Zahl der überlebenden Nachfahren entscheidend. Darwin erkannte, dass die natürliche Auslese die Anpassung an Umweltbedingungen verbessert. Dies kann zu größerer physischer Stärke führen – muss aber nicht.

Darwin erkannte auch, dass viele Merkmale nicht allein durch natürliche Selektion zu erklären sind. In seinem zweiten großen Buch „The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex“ beschrieb er, wie Ornamente, etwa das Rad des Pfaus, durch sexuelle Selektion entstehen können: Die Partnerwahl, meistens durch die Weibchen, aber in manchen Arten auch der Kampf unter Männchen, bestimmt, wer sich fortpflanzt. Dadurch sind viele spektakuläre Charakteristiken entstanden, die zwar den Weibchen gefallen, aber für die natürliche Selektion von Nachteil sein können. Die Kräfte der natürlichen und sexuellen Selektion können gegenläufig sein.

Kolibris sind wahre Flugakrobaten, die, wie Chris Clark aus dem Labor von Robert Dudley in Berkeley jetzt zeigte, gemessen an ihrer Größe die schnellsten Flieger der Welt sind: 400 Körperlängen pro Sekunde – das ist so, als ob ein Mensch 800 Meter in einer Sekunde liefe. Wanderfalken schaffen im Sturzflug nur etwa halb so viele Körperlängen pro Sekunde. Sie fangen dadurch aber auch nur Beute. Die Kolibris dagegen imponieren mit diesem Kamikazeflug den Weibchen. Kurz vor dem Boden bremsen sie abrupt ab, wobei Kräfte von etwa 10 G auf sie einwirken. Kampfpiloten werden meist schon unter 7 G bewusstlos.

Die Kolibri-Männchen beeindrucken nicht nur durch ihren Flug, sondern auch mit wunderschönem Gefieder und langen Schwanzfedern. Diese sind im Flug hinderlich, denn sie erhöhen den Luftwiderstand. Sie sind also sexuell von Vorteil, aber verursachen „Kosten“ für das tägliche Leben, das von der natürlichen Selektion überprüft wird. Clark und Dudley trainierten Kolibris, in einem Windtunnel zu fliegen, und konnten dabei sogar deren Sauerstoffverbrauch messen, indem die Kolibris in eine Maske flogen, um dort Zuckerwasser aufzulecken.

Durch Manipulationen der Schwanzfedern – Abschneiden oder Ankleben – konnten sie also messen, wie „teuer“ diese Ornamente sind. Bei der größten Windgeschwindigkeit verursachten die längsten Schwanzfedern etwa elf Prozent höhere Stoffwechselraten und verlangsamten die maximale Fluggeschwindigkeit um etwa 3,4 Prozent. Aber auch verkürzte Schwänze reduzierten die Höchstgeschwindigkeit um etwa zwei Prozent. Die Nachteile der sexuellen Selektion waren also überraschend klein.

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