Ist die "Birkenspanner-Story" falsch?

Schon manche berühmten Lehrbuchbeispiele sind späteren Überprüfungen zum Opfer gefallen. Nun ist offenbar auch eines der in evolutionstheoretischen Lehrbüchern meistzitierten Beispiele an der Reihe: Die Geschichte von der Anpassung und Selektion des Birkenspanners Biston betularia) muß neu geschrieben werden. Das geht jedenfalls aus Studien hervor, die Majerus 1998 in seinem Buch "Melanism: Evolution in Action" veröffentlichte. Nach bisheriger Lesart, die sich vor allem auf Arbeiten von Kettlewell (1973) stützte, nahmen zwischen 1850 und 1920 die dunklen Formen (forma carbonaria) des Falters im Zuge der Industrialisierung und der damit verbundenen Umweltverschmutzung erheblich zu und die hellen (forma typica) entsprechend ab. Nach 1950 drehte sich der Trend wieder um. Als Ursache für diese Verschiebungen der Häufigkeiten wurde das Ausmaß der Luftverschmutzung angenommen, aufgrund derer die hellen Flechten auf den Borken der Bäume abstarben, was wiederum dazu führte, daß die dort ruhenden hellen Formen des Birkenspanners nicht mehr gut getarnt waren und häufiger von Vögeln erbeutet wurden: Selektion in Aktion - so ist wohl jedem Biologen dieses Beispiel bekannt. Kettlewell hatte eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um dieses Szenario empirisch zu belegen. Beispielsweise hatte er typica und carbonaria auf verschmutzte und unverschmutzte Borken gesetzt; später wurden dann mehr getarnte als auffällige Formen gefunden. In Laborstudien fand Kettlewell heraus, daß die beiden Formen denjenigen Untergrund bevorzugten, auf dem sie besser getarnt waren.

Es gab schon länger Kritik an dieser Geschichte; Majerus (1998) faßte sie nun in zwei Kapiteln seines Buches zusammen. Der schwerwiegendste Einwand ist, daß sich die Birkenspanner nahezu niemals auf Baumstämmen niederlassen; nur zweimal wurde diese Position während 40 Jahren intensiver Forschung beobachtet. Die Experimente Kettlewells gingen also an der natürlichen Situation vorbei; die Ruhestellen des Birkenspanners sind in Wirklichkeit gar nicht bekannt. Eine weitere Schwächung der Plausibilität der bekannten Lesart der Birkenspanner-Geschichte ist die Tatsache, daß die hellen Formen wieder zunahmen, bevor die Flechten sich wieder auf den Borken ausgebreitet hatten (nach 1950, als die Luftverschutzung wieder abnahm). Schließlich konnten Kettlewells Verhaltensstudien nicht bestätigt werden: Die Falter tendierten nicht dazu, solche Untergründen zu wählen, die zu ihrer Farbe paßten. Majerus fand noch weitere Fehler in Kettlewells Arbeit.

Was kann man aus den neuen Einsichten schließen? Klar ist, daß die einfache Version der "Selektion in Aktion" nicht stimmen kann. Selektion mag eine (wesentliche?) Rolle bei der Verschiebung der Häufigkeiten der Formen des Falters gespielt haben und es mag einen Zusammenhang zwischen Umweltverschmutzung und dieser Verschiebung geben. Wenn dem so sein solte, dann ist dieser Zusammenhang viel komplizierter als bisher angenommen und unverstanden. Coyne (1998, 603) stellt in einer Rezension des Buches von Majerus fest: "B. betularia shows the footprint of natural selection, but we have not yet seen the feet." Klar ist lediglich, daß es sich um einen Fall schneller Mikroevolution handelt, wobei jedoch nur eine Verschiebung von Allelhäufigkeiten vorliegt. [Majerus MEN (1998) Melanism: Evolution in action. Oxford; Coyne JA (1998) Not black and white. Nature 396, 35-36.] RJ