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Direct and Indirect mechanisms of Fisheries-Induced Evolution

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Zusammenhang zwischen Fischfang und Evolution

Beim Fang von Wildfisch agiert der Mensch als Räuber und der Fisch als Beute. Verbessert dabei ein bestimmtes Merkmal die Chance des Fisches, dem Fang zu entkommen, steigt in der Population die Zahl der Individuen mit diesem Merkmal.

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Liegt diesen Merkmalen eine genetische Veränderung zugrunde, kann Fangtätigkeit tatsächlich zur Anpassung von Merkmalen in der übrigen Population führen, nach einem ähnlichen Prinzip, wie es bei der Beute wilder Raubtiere zu evolutionären Veränderungen kommt. Dieser Prozess wird als fischereiinduzierte Evolution bezeichnet. Obwohl es bei stark überfischten Populationen offenbar zu evolutionären Veränderungen kommt, etwa geringerer Größe bei der Ausreifung, ist noch unklar, ob diese Verschiebung auf evolutionäre Anpassungsprozesse zurückgeht oder eher auf indirekte Umweltveränderungen. Ein Beispiel hierfür wäre die Verringerung der Populationsdichte bei Fischen sowie Nahrungskonkurrenz. Zwischen diesen Ursachen muss allerdings unterschieden werden, da evolutionäre Anpassung durch Fischfang zwar langsam, aber unumkehrbar sein kann, wenn sich in der Population bereits bleibende Mutationen durchgesetzt haben. Umgebungsreaktionen wiederum können schneller auftreten, aber auch rückgängig gemacht werden, wenn es gelingt, die ursprünglichen Umgebungsbedingungen wiederherzustellen. Auswirkungen der Schleppnetzfischerei Unterstützt durch das Marie-Curie-Programm untersuchte das EU-finanzierte Projekt DIFIE, wie durch Fischerei evolutionäre Veränderungen in der Fischpopulation entstehen. Dabei stellte sich vor allem die Frage, ob es die Fangtätigkeit selbst ist, die bei Fischen Merkmale begünstigt, mit denen sie dem Fangnetz entkommen. Oder verändert Überfischung die Umwelt so stark, dass die überlebenden Fische in ihrem Lebensraum unterschiedlichem Anpassungsstress ausgesetzt sind? „Im letzteren Fall wollten wir speziell untersuchen, welche Folgen eine geringere Populationsdichte auf Merkmale von Fischen in der verbleibenden Population hat“, sagt Marie-Curie-Forschungsstipendiatin Dr. Amelie Crespel. Bei experimentell im Labor simulierten Fangtätigkeiten stellten die Forscher fest, dass im Schleppnetz eher die schneller wachsenden, langsamer schwimmenden und sozialeren Fische verbleiben. All diese Merkmale belegen die Vererbbarkeit zwischen den Fischgenerationen, was darauf hindeutet, dass Fischfang diese Merkmale in der Population evolutionär begünstigt. Einfluss der Populationsdichte Eine der größten Herausforderungen für die Forscher bestand darin, eine Methode zur Simulation der Schleppnetzfischerei im labortechnisch reproduzierbaren Maßstab zu entwickeln. Zudem untersuchten die Wissenschaftler jeden Fisch in der Studie über zwei Generationen auf viele verschiedene physiologische, verhaltensbezogene und morphologische Merkmale. Dr. Crespel erläutert: „Dies vermittelte uns sehr umfassende und integrierte Einblicke, wie sich Fischfang und Populationsveränderungen auf Merkmale von Fischen auswirken.“ Den Ergebnissen zufolge beeinflusst die Populationsdichte nicht die Richtung der Selektion, wohl aber – und das ist interessant – die Vererbungswahrscheinlichkeit und genetischen Beziehungen zwischen den Merkmalen. „Offenbar hat Fischfang direkt Einfluss auf die Evolution von Wildfischpopulationen. Die Populationsgröße wiederum beeinflusst Geschwindigkeit und Ausmaß der Veränderungen bei den Merkmalen“, erklärt Projektkoordinator Dr. Sean Killen. Um mögliche Auswirkungen von Fischereitätigkeiten genauer abschätzen zu können, muss daher vor allem dokumentiert werden, wie sich Physiologie und Verhalten von Zielpopulationen verändern oder anpassen können. „DIFIE unterstützt eine nachhaltigere Bewirtschaftung der Fischbestände, indem Fangstrategien konzipiert werden, die die evolutionären Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf wildlebende Populationen minimieren“, schließt Dr. Killen.

Schlüsselbegriffe

DIFIE, Population, Evolution, Merkmal, Fischerei, Fischbestände, Schleppnetzfischerei, Erblichkeit

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