Zeitpunkt der Vogelwanderung unter dem Klimawandel: phänotypische Kunststoffität, mikroevolutionäre Reaktion oder beides? (BIRDCLIMCHANGE)

Das Klima verändert sich auf globaler Ebene, setzt Organismen neuen Umweltbedingungen aus und hat möglicherweise einen tiefgreifenden Einfluss auf die lebensgeschichtlichen Merkmale von Individuen und damit auf die Ökologie, Verteilung und Persistenz von Arten. Zu den offensichtlichsten Auswirkungen des Klimawandels gehören Veränderungen in der Phänologie vieler Arten als Folge von Änderungen im Zeitpunkt der Jahreszeiten. Eines der auffälligsten Beispiele betrifft den Lebenszyklus von Zugvögeln: in den letzten Jahrzehnten hat eine wachsende Anzahl von Studien einen direkten Zusammenhang zwischen Klimawandel und Vogelmigrationsphänologie berichtet, was im Wesentlichen zeigt, dass Vögel früher in ihren Brutgebieten in der nördlichen Hemisphäre ankommen, in Übereinstimmung mit einem Trend zu einer höheren globalen Temperatur. Allerdings sind die ultimativen Mechanismen, mit denen diese phenoltypischen Anpassungen auftreten, schlecht verstanden. Zwei kontrastreiche, nicht ausschließliche Mechanismen können die beobachteten Reaktionen berücksichtigen: eine mikroevolutionäre Reaktion auf Selektion und/oder phänotypische Plastizität. Um zu untersuchen, welcher dieser Mechanismen funktioniert und wann, schlagen wir hier die kombinierte Nutzung von Langzeitdatensätzen von individuell markierten Zugvögeln, ihren phänotypischen und lebensgeschichtlichen Merkmalen und ihren Fitnessparametern sowie klimatischen Daten und Stammdaten vor. Wir schlagen vor, anhand einer Reihe von statistischen Analysen und mathematischen Modellierungen (Capture-Mark-Recapture-Methoden, lineare Mischmodellierung) zu identifizieren, welche phänotypischen Merkmale sich im Laufe der Zeit aufgrund des Einflusses des Klimawandels verändert haben. Dann schlagen wir vor, die Vererbungsmuster der am meisten beeinflussten phänotypischen Merkmale mit Hilfe von Pedigree-Informationen und quantitativen genetischen Methoden (Tiermodelle) zu untersuchen. Diese kombinierte Nutzung von Ökologie- und Evolutionsmethoden durch Vererbungsstudien von Stammbäumen zielt darauf ab, zu verstehen, wie die Anpassungsmechanismen an den Klimawandel im besonderen Fall der Vogelwanderung stattfinden.