Größe der Brutkolonie doch nicht von Genen abhängig

25. Februar 2014, 13:28
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Vetmed-Forscher: Rolle der Genetik in der Verhaltensbiologie durch fehlerhafte Studien-Designs oftmals falsch beurteilt

Wien - Ob menschliches oder tierisches Verhalten von den Gene bestimmt oder erst im Laufe des Lebens erlernt wird, zählt zu den spannendsten Fragen der Evolutionsbiologie. Auf der Suche nach Antworten tappen einige Wissenschafter jedoch bisweilen in zwei statistische Fallen, wie nun Wissenschafter von der Veterinärmedizinischen Universität Wiennachgewiesen haben: Bis vor kurzem war man noch der Ansicht, dass die Größe von Brutkolonien bei Vögel von der Genetik bestimmt wird. Tatsächlich aber könnten die Ergebnisse auch zufällig entstanden sein, zeigen neue Daten. Die Wiener Wissenschafter rufen daher im Journal "Scientific Reports" zur Neuinterpretation alter und neuer verhaltensbiologischer Studien auf.

Im Jahr 2000 veröffentlichte das US-Forscherpaar Charles und Mary Brown im Fachjournal "PNAS" eine Studie über einen Feldversuch mit Fahlstirnschwalben. Sie wollten testen, ob es genetisch festgelegt ist, dass Vögel entweder in größeren oder in kleineren Kolonien leben. Beide Lebensformen bringen Vor- und Nachteile mit sich.

Die in Amerika vorkommenden Fahlstirnschwalben leben sowohl in großen als auch kleinen Gruppen. In einem Experiment tauschten die Browns frisch geschlüpfte Küken aus kleinen Gruppen mit solchen aus großen Kolonien und ließen sie bei den fremden Eltern aufwachsen. Als die "vertauschten" Vögel dann selbst zu brüten begannen, wurde analysiert, in welcher Gruppengröße die Tiere lebten. Es zeigte sich, dass in großen Gruppen geschlüpfte und in kleinen Gruppen aufgezogene Schwalben selbst wieder die Großgruppe als Lebensform bevorzugten - und umgekehrt. Aufgrund dieser Studie gewann die Idee große Akzeptanz, dass die Entscheidung für ein Leben in der Groß- bzw. Kleinfamilie, insbesondere bei Vögeln, genetisch festgelegt ist, hieß es am Dienstag in einer Aussendung der Uni.

Evolutionärer Vorteil des Gruppengrößen-Gens hinterfragt

Was wäre aber der evolutionäre Vorteil eines Gens, das die Wahl der Gruppengröße bestimmt, fragte sich Verhaltensforscher Richard Wagner vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung der Vetmed gemeinsam mit französischen und bulgarischen Kollegen. Sie vermuteten, dass die Studienergebnisse durch die verwendete Methode verfälscht worden sein könnten und berechneten die Originaldaten aus dem Experiment der Browns neu.

Es zeigte sich, dass die Ergebnisse genauso per Zufall hätten entstehen können. Das Problem sei größtenteils auf ein statistisches Phänomen, das als "Regression zur Mitte" bekannt ist, zurückzuführen. Demnach würden auf außergewöhnlich hohe oder niedrige Messergebnisse mit hoher Wahrscheinlichkeit "normalere" Werte folgen, schrieben die Wissenschafter.

Diese fanden noch einen weiteren Fehler in der Studie, und zwar einen Fehlschluss bezüglich räumlich strukturierter Daten. Demnach dürfen Individuen, die nicht die gleichen Wahlmöglichkeiten bezüglich der Orte haben, die sie aufsuchen können, nicht miteinander verglichen werden. Die von den Browns miteinander verglichenen Vogelgruppen hätten aber nicht die selben Möglichkeiten gehabt.

Fehlerhaftes experimentelles Design

Nach Ansicht der Wissenschafter müssten viele bereits veröffentlichte Daten noch einmal überdacht werden. Vor allem die Rolle der Genetik könnte in der Verhaltensbiologie in vielen Fällen falsch interpretiert worden sein. "Uns überraschte, dass genau jenes experimentelle Design, das häufig in diesem Zusammenhang verwendet wird, den Trugschluss der 'Regression zur Mitte' erzeugt. Selbst die am sorgfältigsten gestalteten Studien können unter diesem Problem leiden. Die Ergebnisse werden so bedeutungslos", so Wagner. (APA/red, derStandard.at, 25.2.2014)

  • US-Forscher experimentierten mit Fahlstirnschwalben. Dabei könnten sie hinsichtlich der Interpretation ihrer gewonnenen Daten in eine Statistikfalle geraten sein.
    foto: ken thomas

    US-Forscher experimentierten mit Fahlstirnschwalben. Dabei könnten sie hinsichtlich der Interpretation ihrer gewonnenen Daten in eine Statistikfalle geraten sein.

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