Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 17 Ländern, darunter aus dem Museum für Naturkunde Berlin, publiziert heute in "Nature Communications" ökologische Forschungen zu Eidechsen und geht der Frage nach, ob die wechselwarmen Tiere vom Klimawandel profitieren. Die Studie zeigt, dass tropische Echsenarten häufig mit Körpertemperaturen nahe an der Umgebungstemperatur operieren. Diese Arten werden nicht überleben, wenn der Klimawandel zu erhöhten Umgebungstemperaturen führt. Auch die Arten aus gemäßigten Klimazonen sind gefährdet, da wärmere Temperaturen mit verringerter Feuchtigkeit einhergehen. Die Arten sind gezwungen, unter trockeneren Bedingungen aktiver zu sein als sie vertragen.
Als wechselwarme Tiere benötigen Eidechsen Wärme und Sonneneinstrahlung, um die Körpertemperatur zu erreichen, die sie mögen. Profitieren Eidechsen also vom Klimawandel? Der Klimawandel bringt die Ökosysteme in verschiedenster Weise aus dem Gleichgewicht. Wie dies genau abläuft und warum sich für verschiedene Tier- und Pflanzenarten unterschiedliche, teils dramatische Konsequenzen ergeben, ist bislang wenig erforscht. Ein Team mit 45 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 17 Ländern, darunter Martin Kirchner, Sebastian Kirchhof und Johannes Müller aus dem Museum für Naturkunde Berlin, publiziert heute in "Nature Communications" Untersuchungen zu Eidechsen und kommt der Beantwortung dieser Fragen einen Schritt näher.
Die in Europa, Asien und Afrika weitverbreiteten Halsbandeidechsen (Lacertiden) beinhalten sowohl Arten, die Hitze und Trockenheit in Wüsten aushalten, als auch solche, die kühle Bergregionen bevorzugen. Das Verbreitungsgebiet der auch in Deutschland vorkommenden Waldeidechse erstreckt sich sogar nördlich des Polarkreises, was die Art zur nördlichsten Echse der Welt macht. "Seit mehr als 20 Millionen Jahren gehören Halsbandeidechsen zu den häufigsten Reptilen Europas", sagt Johannes Müller, Professor für Paläozoologie am Museum für Naturkunde Berlin, "aber mittlerweile sind sie zunehmend gefährdet." Miguel Vences, Professor für Evolutionsbiologie an der Technischen Universität Braunschweig und Koordinator der Studie erläutert: "Wir sehen, wie die Mauereidechse in Deutschland mit der Klimaerwärmung beinahe jährlich weiter nach Norden vordringt, aber gleichzeitig verschwinden andere Eidechsenarten in den Bergregionen Spaniens. Um zu verstehen, warum einige Arten vom Klimawandel profitieren und andere aussterben, müssen wir ihre Physiologie verstehen – aber auch die Evolutionsgeschichte."
Die Studie in "Nature Communications" vergleicht experimentell ermittelte Vorzugstemperaturen und Wasserverlust-Raten der Halsbandeidechsen in ihren verschiedenen Lebensräumen vor dem Hintergrund ihrer evolutionären Verwandtschaftsverhältnisse. "Wir finden einen starken Zusammenhang zwischen der Physiologie der Halsbandeidechsen und der vorherrschenden Umgebungstemperatur in ihren Lebensräumen. Dieser Umstand macht diese Tiere höchstwahrscheinlich sehr empfindlich gegenüber der Klimaerwärmung", sagt Erstautor Joan Garcia-Porta, Wissenschaftler am Centre for Research on Ecology and Forestry Applications, CREAF, Spanien, gegenwärtig an der Washington Universität in St Louis, USA.
Das Team nutzte modernste DNS-Sequenzierungsmethoden und Analysen fossiler Arten zur Rekonstruktion der Verwandtschaftsbeziehungen von 262 Arten von Halsbandeidechsen.
Ein Rückblick in die Vergangenheit der Halsbandeidechsen-Evolution zeigt, dass viele dieser Arten während warmer Klimabedingungen entstanden und sich dann über sehr lange Zeiträume an langsam abkühlende Verhältnisse auf der Erde anpassten. Für Millionen von Jahren haben die Echsen keine Erfahrungen mit extremer Hitze oder Trockenheit gemacht. Die jüngsten Bestandsrückgänge betreffen vor allem Halsbandeidechsen in Gebirgen oder in dichten Wäldern. Eine Bestätigung dieser Hypothese der Studie liefert die wahrscheinlich am stärksten kälte- und feuchtigkeitsliebende Art, die Waldeidechse. "In Teilen der Pyrenäen, wo die Umgebungstemperaturen besonders hoch sind, sind diese Tiere schon ausgestorben – eine Ankündigung dessen, was anderen Arten droht" sagt Barry Sinervo, Professor an der University of California in Santa Cruz (USA), der seit über 10 Jahren Aussterbevorgänge bei Eidechsen untersucht.
Journal: Nature Communications
Titel: Environmental temperatures shape thermal physiology as well as diversification and genome-wide substitution rates in lizards
Authors: Joan Garcia-Porta, Iker Irisarri, Martin Kirchner, Ariel Rodríguez, Sebastian Kirchhof, Jason L. Brown, Amy MacLeod, Alexander P. Turner, Faraham Ahmadzadeh, Gonzalo Albaladejo, Jelka Crnobrnja-Isailovic, Ignacio De la Riva, Adnane Fawzi, Pedro Galán, Bayram Göçmen, D. James Harris, Octavio Jiménez-Robles, Ulrich Joger, Olga Jovanović Glavaš, Mert Karış, Giannina Koziel, Sven Künzel, Mariana Lyra, Donald Miles, Manuel Nogales, Mehmet Anıl Oğuz, Panayiotis Pafilis, Loïs Rancilhac, Noemi Rodríguez, Benza Rodríguez Concepción, Eugenia Sanchez, Daniele Salvi, Tahar Slimani, Abderrahim S'khifa, Ali Turk Qashqaei, Anamarija Žagar, Alan Lemmon, Emily Moriarty Lemmon, Miguel Angel Carretero, Salvador Carranza, Hervé Philippe, Barry Sinervo, Johannes Müller, Miguel Vences, Katharina C. Wollenberg Valero
DOI: 10.1038/s41467-019-11943-x
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