Wandel im Gefieder

Schleiereulen in der Schweiz sind in 30 Jahren dunkler geworden

 Dennis Lenz

Schleiereulen in der Schweiz sind in 30 Jahren dunkler geworden
(Symbolbild) Schleiereulen unterscheiden sich deutlich in der Grundfarbe und Zeichnung ihres Gefieders. Eine Schweizer Langzeituntersuchung verfolgt diese Merkmale über drei Jahrzehnte. Tausende genetisch untersuchte Tiere ermöglichen einen Blick auf die Veränderungen innerhalb der Population. Die verschiedenen Farbmerkmale erzählen dabei nicht dieselbe evolutionäre Geschichte. (Foto: © Forschung und Wissen, KI-Bild)

Schleiereulen in einer Schweizer Langzeituntersuchung sind über 30 Jahre im Durchschnitt dunkler und stärker gefleckt geworden. Der Wandel betrifft nicht nur das sichtbare Gefieder. In Tausenden Erbgutanalysen fanden die Forscher passende Veränderungen auf genetischer Ebene. Doch hinter den verschiedenen Farbmerkmalen steckt offenbar nicht überall derselbe evolutionäre Vorgang.

Das herzförmige Gesicht macht Schleiereulen leicht erkennbar. Weniger einheitlich ist dagegen ihre Unterseite: Manche Tiere wirken nahezu weiß, andere tragen ein deutlich rötlicheres Gefieder mit zahlreichen dunklen Punkten. Diese Unterschiede sind keine neue Entdeckung. Interessant wird es, wenn sich ihre Verteilung innerhalb derselben Population über Jahrzehnte verschiebt. Dann stellt sich eine andere Frage als bei einem einzelnen auffällig gefärbten Vogel: Werden bestimmte erbliche Merkmale häufiger, und welche Prozesse treiben diese Veränderung an? Genau dafür ist die Schweizer Untersuchung ungewöhnlich gut geeignet. Sie verbindet wiederholte Beobachtungen freilebender Tiere mit umfangreichen genetischen Daten. Aus einer sichtbaren Veränderung lässt sich dadurch eine überprüfbare biologische Frage machen. Ein dunklerer Durchschnitt kann nämlich unterschiedliche Ursachen haben. Er könnte mit dem Alter oder der Zusammensetzung der beobachteten Gruppe zusammenhängen, aber auch mit Veränderungen in den erblichen Varianten, die in der Population weitergegeben werden.

Die am 12. Oktober 2026 in Nature Communications veröffentlichte Langzeitstudie kombiniert die Überwachung Schweizer Schleiereulen mit den vollständigen Genomdaten von 3.102 Tieren. Beteiligt sind unter anderem Forscher der Universität Lausanne und der Schweizerischen Vogelwarte. Die untersuchte zeitliche Entwicklung des erwachsenen Gefieders umfasst die Jahre 1992 bis 2021. Damit beschreibt die Veröffentlichung eine Veränderung über mehrere Generationen und nicht ein plötzliches Umfärben einzelner Eulen. Ebenso wenig handelt es sich um eine Messung, nach der alle Schleiereulen Europas gleichzeitig dunkler geworden wären. Der besondere Wert liegt in der Verbindung mehrerer Ebenen: sichtbare Merkmale, Verwandtschaft, Erbgut und zeitlicher Verlauf. Erst diese Kombination erlaubt es, über eine reine Beschreibung des Farbwechsels hinauszugehen. Sie eröffnet die Möglichkeit, einzelne genetische Veränderungen mit Erwartungen aus verschiedenen evolutionären Modellen zu vergleichen und dabei auch zufällige Verschiebungen ernst zu nehmen.

Wie sich das Gefieder der Schleiereulen verändert hat

Die Forscher unterscheiden zwei Merkmale, die im Alltag leicht miteinander vermischt werden. Das erste ist die Grundfärbung des Gefieders, die von weiß bis zu einem dunkleren rötlichen Ton reicht. Das zweite ist die schwarze Fleckung, bei der sowohl die Größe als auch die Verteilung der Punkte eine Rolle spielen. Ein Vogel kann deshalb stark gefleckt sein, ohne in jeder Hinsicht dieselbe Grundfarbe wie ein anderer stark gefleckter Vogel zu besitzen. Über den untersuchten Zeitraum verschob sich die Population im Mittel in Richtung rötlicherer Färbung und ausgeprägterer Fleckung. Dennoch blieb die Variation zwischen den einzelnen Tieren groß. Eine durchschnittliche Veränderung bedeutet nicht, dass helle Tiere vollständig verschwinden oder jedes Jungtier dunkler als seine Eltern ausfällt. Sie beschreibt vielmehr, wie häufig verschiedene Ausprägungen innerhalb einer beobachteten Gruppe vorkommen. Diese Unterscheidung ist entscheidend, damit aus einem messbaren evolutionären Trend keine Vorstellung einer gleichförmigen Verwandlung aller Vögel entsteht.

Wenige Genorte haben einen großen Einfluss

Die Erbgutanalysen zeigen, dass vergleichsweise wenige Bereiche einen erheblichen Anteil der Unterschiede erklären. Besonders wichtig ist ein Genort bei MC1R, der mit der Pigmentierung zusammenhängt. Hinzu kommen Bereiche auf dem Z-Chromosom und ein weiterer Genort bei CORIN. Die Namen bezeichnen jedoch keine einfachen Schalter, die das Gefieder unabhängig vom restlichen Organismus beliebig heller oder dunkler machen. Ihre Wirkungen hängen unter anderem davon ab, welche Varianten zusammen vorliegen und welches Geschlecht ein Tier hat. Zudem überlappen die genetischen Grundlagen von Grundfarbe und Fleckung nur teilweise. Diese Struktur erklärt, warum das sichtbare Ergebnis vielfältiger ist als eine einfache Einteilung in helle und dunkle Eulen. Für die Untersuchung der zeitlichen Entwicklung ist sie trotzdem hilfreich: Wenn bestimmte Varianten mit einem Merkmal verknüpft sind, lässt sich verfolgen, ob ihre Häufigkeit über die Generationen ebenfalls zu- oder abnimmt. Erst damit wird aus einer Gefiederstatistik eine populationsgenetische Untersuchung.

Warum nicht jede Veränderung natürliche Auslese beweist

Eine erbliche Variante kann häufiger werden, ohne dass sie ihrem Träger einen Vorteil verschafft. In endlichen Populationen wird nicht jede Variante in jeder Generation in genau demselben Verhältnis weitergegeben. Manche Tiere hinterlassen zufällig mehr Nachkommen als andere, und seltenere Varianten können dadurch deutlich schwanken. Dieser Prozess heißt genetische Drift. Natürliche Selektion beschreibt dagegen eine systematische Veränderung, die mit Unterschieden im Fortpflanzungserfolg zusammenhängt. An einem einzelnen Zeitpunkt lassen sich beide Vorgänge nur schwer auseinanderhalten. Ein langjähriger Verlauf bietet dagegen zusätzliche Möglichkeiten: Die beobachtete Veränderung kann mit vielen simulierten Entwicklungen verglichen werden, in denen ausschließlich Zufall wirkt. Liegt der reale Verlauf außerhalb dessen, was unter solchen Annahmen plausibel erscheint, spricht das für weitere Einflüsse. Dabei hängt das Ergebnis auch davon ab, wie groß die wirksame Population angenommen wird und wie die Daten erhoben wurden. Die statistische Prüfung muss solche Annahmen deshalb ausdrücklich berücksichtigen.

Bei der mit rötlicherem Gefieder verbundenen MC1R-Variante fiel die Entwicklung auffällig aus. Ihre Zunahme ließ sich in den geprüften Modellen nicht ausreichend durch genetische Drift allein erklären. Die Forscher werteten dies als Hinweis auf einen zusätzlichen Beitrag positiver Selektion. Sie überprüften auch unterschiedliche Annahmen zur Populationsgröße, statt sich auf ein einziges Modell zu verlassen. Für andere untersuchte Genorte war die Lage weniger eindeutig: Veränderungen auf dem Z-Chromosom waren mit zufälligen Prozessen vereinbar, und bei CORIN ergab sich kein gleich starkes Selektionssignal. Damit entsteht gerade kein pauschales Ergebnis, nach dem sämtliche dunkleren Merkmale aus demselben Grund begünstigt werden. Die sichtbare Entwicklung kann mehrere genetische Veränderungen zusammenfassen, die unterschiedlichen Regeln folgen. Darin liegt einer der interessanten Befunde der Arbeit: Ein gemeinsamer äußerer Trend kann aus einer Mischung von gerichteter Auswahl, Zufall und gekoppelten Wirkungen verschiedener Erbanlagen entstehen.

Geschlecht und Lebensalter müssen berücksichtigt werden

Die Farbverteilung lässt sich außerdem nicht sinnvoll untersuchen, ohne Unterschiede zwischen den Tieren einzubeziehen. Weibchen sind im Mittel anders gefärbt und gefleckt als Männchen. Auch ein Vergleich zwischen Jungvögeln und erwachsenen Tieren kann das Ergebnis beeinflussen. Würde eine Untersuchung in einem Jahr überwiegend eine Gruppe und später stärker die andere erfassen, könnte bereits die veränderte Zusammensetzung wie ein biologischer Trend aussehen. Deshalb berücksichtigt die Arbeit das Geschlecht und den Entwicklungszustand in ihren Modellen. Gleichzeitig zeigen die genetischen Auswertungen, dass dieselben Varianten nicht in allen Kombinationen identisch wirken. Besonders die Beteiligung des Z-Chromosoms macht eine getrennte Betrachtung wichtig. Das Ziel besteht nicht darin, jeden Vogel aus seinem Erbgut vollständig vorherzusagen. Vielmehr sollen alternative Erklärungen für den beobachteten Durchschnitt möglichst gut auseinandergehalten werden. Erst dann lässt sich beurteilen, welcher Teil der Veränderung tatsächlich zu einer Verschiebung erblicher Merkmale innerhalb der Population passt.

Welchen Vorteil dunklere Tiere haben bleibt offen

Der Nachweis einer wahrscheinlichen Selektion ist noch keine vollständige Erklärung dafür, weshalb eine Variante begünstigt wird. Die aktuelle Untersuchung bestimmt nicht abschließend, welcher Umweltfaktor hinter der Entwicklung steht. Aus dem Ergebnis lässt sich daher weder eine einfache Klimawandelgeschichte noch eine pauschale Aussage über bessere Tarnung ableiten. Zum biologischen Hintergrund gehört, dass die Lebensbedingungen von Schleiereulen stark schwanken können. Die Schweizerische Vogelwarte beschreibt beim Artenporträt unter anderem den Einfluss des Mäuseangebots und strenger Winter auf die Bestände. Solche bekannten Einflüsse sind jedoch nicht automatisch die Ursache des gemessenen Farbwandels. Um das zu zeigen, wären direkte Zusammenhänge zwischen bestimmten Varianten, konkreten Bedingungen und dem Fortpflanzungserfolg erforderlich. Die genetische Spur grenzt die Erklärung ein, ersetzt aber nicht die ökologische Untersuchung. Gerade diese noch offene Verbindung macht weitere Beobachtungen derselben Population besonders wertvoll.

Evolution wird innerhalb weniger Jahrzehnte messbar

Die Schweizer Schleiereulen zeigen, warum Evolution nicht ausschließlich an Fossilien oder über Zeiträume von Millionen Jahren untersucht werden muss. Schon innerhalb weniger Jahrzehnte können sich die Häufigkeiten erblicher Merkmale messbar verändern. Daraus folgt allerdings weder die Entstehung einer neuen Art noch eine allgemeine Bewegung hin zu einem vermeintlich besseren Tier. Evolution hat kein festes Ziel, und ein heute begünstigtes Merkmal muss unter anderen Bedingungen keinen Vorteil behalten. Die Langzeitdaten machen vielmehr sichtbar, wie dynamisch eine vertraute Wildtierpopulation sein kann. Ihr besonderer Erkenntnisgewinn liegt darin, dass sich der Wandel nicht auf eine Sammlung auffälliger Fotografien beschränkt. Er lässt sich mit konkreten Erbgutvarianten und unterschiedlichen Erklärungsmodellen verbinden. Das Gefieder liefert somit den sichtbaren Hinweis auf einen tieferliegenden Prozess. Welche Bedingungen ihn im Einzelnen ausgelöst haben und ob die Entwicklung anhält, muss durch die Verbindung weiterer genetischer und ökologischer Beobachtungen geklärt werden.

Nature Communications, Genomic bases of short-term evolution in wild barn owls revealed by long-term monitoring and population-scale sequencing; doi:10.1038/s41467-026-78632-4

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