Klimawandel verändert die Farben der Tiere

Klimawandel verändert die Farben der Tiere

spektrum.de: Zebras, so heißt es in einem Kindermärchen, wurden gestreift, nachdem sie »halb im Schatten und halb außerhalb des Schattens gestanden hatten«. Obwohl der Autor, Rudyard Kipling, kein Biologe war, könnte an seiner Geschichte etwas Wahres dran sein: Die Forschung zeigt, dass Tiere bei steigenden Temperaturen eine hellere Farbe annehmen, die den der Sonne ausgesetzten Teilen des Märchenzebras ähnelt. In den feuchten Schatten hingegen herrschen dunklere Farbtöne vor.

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Da sich unser Planet erwärmt und sich die Regenmuster verschieben, ändern die Federn und die Haut vieler Arten ihre Farbe und werden oft heller. Schnecken in den Niederlanden werden von braun zu gelb. Bei einer tropischen Bienenart in Costa Rica nimmt der Anteil der orangefarbenen bis blauen Individuen zu. Eidechsen in Frankreich werden heller, ebenso wie viele Insekten und Vögel auf der ganzen Welt. »Bei einer globalen Erwärmung würde man erwarten, dass die dunkleren Arten und die dunkleren Individuen zurückgehen könnten«, erwähnt Stefan Pinkert, ein Ökologe und Evolutionsbiologe an der Yale University.

So entsteht die Farbe der Tiere

Die Färbung von Tierhaut, Fell und Federn kann auf zwei Arten erfolgen. Einige der von uns wahrgenommenen Farbtöne entstehen durch die Wechselwirkung von Licht mit der Mikrostruktur von Federn oder Schuppen – man denke nur an einen Kolibri, der seine Farbe je nach Blickwinkel ändert. Andere werden durch Pigmente verursacht, Moleküle, die Licht absorbieren, wie z. B. Carotinoide, die gelbe, rote und orange Farben erzeugen, und Melanine, die für schwarze, graue, braune und rostfarbene Töne verantwortlich sind.

Melanine, die bei Vögeln und Säugetieren am häufigsten vorkommenden Pigmente, könnten durch steigende Temperaturen und sich ändernde Regenmuster beeinträchtigt werden. »Wenn man mehr Melanin in der Haut, im Fell oder in den Federn hat, dann absorbiert es tendenziell mehr Wärme,« sagt Matthew Shawkey, ein Evolutionsbiologe an der Universität Gent in Belgien. Dies könne bei steigenden Temperaturen ein Nachteil sein, weil die Tiere dadurch überhitzen könnten, meint er. Auf der anderen Seite gedeihen Krankheitserreger besser, wenn es mehr regnet. Unter solchen Bedingungen können dunkle Melanine schützend wirken, weil sie »das Gewebe abhärten«, ergänzt Shawkey.

Eine Regel, die Charles Bogert, ein amerikanischer Zoologe, in einem Aufsatz aus dem Jahr 1949 vorschlug, besagt, dass in heißeren Klimazonen mehr ektotherme oder so genannte kaltblütige Tiere vorkommen sollten, die eine hellere Farbe haben und daher weniger wahrscheinlich überhitzen. (Diese Tiere, wie Reptilien und Insekten, können ihre eigene Körpertemperatur nicht regulieren und sind auf externe Wärmequellen angewiesen.)

In den letzten Jahren hat die Wissenschaft nicht nur Bogerts Regel bestätigt, sondern sie auch auf endotherme oder warmblütige Arten ausgedehnt. Nicht nur Frösche, Kröten, Schlangen und Mücken sind in wärmeren Regionen leichter, auch Vögel werden leichter. Eine Analyse von mehr als 10.000 Vogelarten aus dem Jahr 2024 zeigte, dass an warmen Orten weiße und gelbe Federn gegenüber blauen und schwarzen Federn die Oberhand gewinnen.

Heiße Temperaturen lassen die Tiere heller werden

Mit der globalen Erwärmung werden einige Tierpopulationen noch heller. Zwischen 1967 und 2010, als die Temperaturen in den Niederlanden um 1,5 bis zwei Grad Celsius stiegen, wichen braune Landschnecken gelben Schnecken. Zwischen 1990 und 2020 wurden in Großbritannien auch Libellen und Wasserjungfern immer heller, wie Pinkert und seine Kollegen in einer Arbeit aus dem Jahr 2023 feststellen. Und wenn Sie sich einige Libellen genau angesehen haben, ist Ihnen vielleicht aufgefallen, dass sie jetzt weniger dunkle Ornamente auf ihren Flügeln haben.

In einer neuen Studie, die in Nordamerika durchgeführt wurde, hatten männliche Libellen von 10 verschiedenen Arten in den wärmsten Jahren zwischen 2005 und 2019 die kleinsten melaninbasierten Farbflecken auf ihren Flügeln. Im gleichen Zeitraum schienen auch die hübschen Flecken auf Blaumeisen aus dem Mittelmeerraum – winzigen Vögeln mit gelber Brust und azurblauer, hutartiger Zeichnung auf dem Kopf zu verblassen. Zwischen 2015 und 2019 sind die blauen Kopfflecken der Meisenpopulationen rund um Montpellier, Frankreich, um etwa 23 Prozent heller geworden – eine Veränderung, die mit dem Anstieg der lokalen Temperaturen zusammenhängt.

Experimente bestätigen die Beobachtungsdaten: Heiße Temperaturen lassen die Tiere heller werden. In einigen Fällen kann es sein, dass ein Individuum je nach Temperatur einfach mehr oder weniger Pigmente produziert. Argia vivida, eine Libellenart, beispielsweise kann ihre Farbe von dunkel zu hell und wieder zu dunkel ändern, wenn die Temperatur im Laufe des Tages schwankt. Männliche Chamäleon-Heuschrecken wechseln von schwarz bei 10 Grad Celsius zu türkis bei über 25 Grad Celsius. »Wenn man viele verschiedene Insektenarten bei kalten Temperaturen aufzieht, werden sie dunkler, und wenn man sie bei wärmeren Temperaturen aufzieht, werden sie heller,« sagt Kaspar Delhey, ein Evolutionsbiologe am Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz in Seewiesen, Deutschland.

Solche Effekte sind nicht auf Insekten beschränkt. In Spanien durchgeführte Feldexperimente haben gezeigt, dass Kücken, die in Nestern schlüpfen, die mehr Sonnenlicht ausgesetzt sind, blassere Federn haben als solche, die an geschützteren Orten heranwachsen. Es lag nicht einfach daran, dass die Vögel von der Sonne gebleicht wurden. Das Melanin in ihrem Gefieder wurde nicht abgebaut, wie es bei einer Zerstörung durch die Sonne der Fall wäre. Es war einfach von vornherein weniger davon vorhanden.

Neben der individuellen Fähigkeit, die Farbe an die Temperatur anzupassen, können Tierpopulationen, die in wärmeren Regionen leben, auch einfach deshalb heller werden, weil hellere Tiere in neue Gebiete ziehen. Möglicherweise sind auch genetische Veränderungen im Spiel, sagt Pinkert, aber wir haben immer noch «eine kritische Wissenslücke« darüber, wie sich eine solche Evolution vollzieht…. weiterlesen