Sattelfleck und Augenfleck der Orcas sind das Fundament der modernen Walforschung im Feld und am lebenden Tier. In den 70-er Jahren nutzten die Pioniere der nicht-letalen Walforschung die natürlichen Markierungen von Orcas, Buckelwalen und Spinner-Delphinen vor British Columbia und vor Hawaii erstmals systematisch für die individuelle Erkennung von Walen. Zu diesen Markierungen gehörten die Färbung und zusätzlich Umrisse der Rücken- und Schwanzflossen sowie Narben. Diese Erkennungszeichen sind sowohl vom Schiff aus als auch von Land aus, manchmal sogar aus der Luft sichtbar. Aus natürlichen Markierungen entwickelten mehrere Walforscher nahezu zeitgleich die Photo-ID für die individuelle Identifikation.
Mittlerweile haben Wal-Forscher weltweit für viele Arten und Populationen Photo-ID-Kataloge angelegt. Darum wissen wir heute viel mehr darüber, wie groß das Habitat von Walen ist, wie weit sie wandern und wer mit wem schwimmt. Die individuelle Zuordnung von Individuen war die Basis für die Erforschung der Residents und Transients, die zu den Aufsehen erregenden Ergebnissen führte, wie etwa die matrilineare Gruppenzusammensetzung. Dieser Photo-ID-Katalog von den Hebriden zeigt prägnante Beispiele für Schwertwale.

Seit wann sind Orcas schwarz-weiß?

Leider ist die Farbe von Walhaut fossil absolut nicht nachweisbar. In besonderen Ausnahmefällen sind Farbpigmente bei Fossilien zwar erhalten geblieben, aber nicht in Haut, sondern als schwarze Pigmente in Fell und Federn. Hautabdrücke sind fossil etwa von Reptilien nachgewiesen, aber ein Abdruck gibt nur Aufschluss über die Hautstruktur, Schuppen und Federn, nicht jedoch über die Farbe.
So können wir darüber nur Mutmaßungen anstellen. Die Vorfahren der Orcas waren weiß, grau oder schwarz. Irgendwann kam es daraus zu einer kontrastreichen Schwarz-Weiß-Zeichnung, die sich wahrscheinlich als Vorteil beim Jagen herausstellte. Oder vielleicht auch bei der Erkennung der Tiere untereinander. Normaler weise halten Orcas durch akustische Kommunikation Kontakt und erkennen sich an ihren gruppenspezifischen und individualisierten Rufen. Beim Anpirschen an akustisch sensible Beute wie etwa andere Zahnwale halten Orcas jedoch „Funkstille“. Dann wären sie statt der akustischen auf optische Erkennung angewiesen.

Interessant ist in diesem Kontext, dass alle Orcas weltweit eine sehr ähnliche Färbung haben. Unterschiede gibt es vor allem bei der Größe des Augenflecks sowie der Größe, Position und  Pigmentierung des Sattelflecks. Das bedeutet, dass die Stammgruppe der Ur-Orcas zunächst ihre markante schwarz-weiße Färbung entwickelt hat und sich erst danach über alle Ozeane verbreitete. Denn heute  schwimmen „Panda“-Orcas weltweit und erfolgreich in allen Meeren.
Mittlerweile sind einzelne Orca-Gruppen durch ethologische (verhaltensbiologische) und kulturelle Merkmale wie Kommunikation soweit voneinander getrennt, dass es unter den einzelnen Gruppen nicht mehr zur Paarung kommt. Diese Gruppen werden als Ökotypen angesehen. Ob sie echte Unterarten sind, die sich untereinander nicht mehr vermischen, ist noch in der taxonomischen Diskussion.
Die molekularen Untersuchungen weisen darauf hin, dass diese verschiedenen Orca-Gruppen sich vor weniger als 250.000 Jahren differenziert haben. Die genetische Analyse ergibt auch, dass die heute so weit verbreiteten Schwertwale eine geringe genetische Variabilität haben. Hoelzel et al hatten 2002 mehrere regionale Orca-Gruppen untersucht und herausgefunden, dass es in der mitochondrialen DNA nur geringe Abweichungen gibt. Das liegt zunächst sicherlich an der strikt matrilinearen Fortpflanzung. Zusätzlich ist es ein starker Hinweis auf ein historisches „Bottleneck“ in der globalen Orca-Bevölkerung. Irgendwann gab es einmal sehr wenige Schwertwale mit der typischen Schwarz-Weiß-Zeichnung. Ihre  Nachkommen haben dann alle Ozeane erobert.

Daraus könnte man folgende Arbeitshypothese aufstellen:
Die heutige Größe dieser größten aller Delphine und ihre weltweite Verbreitung könnte daran liegen, dass ihre Färbung für erfolgreiche Jäger besonders gut geeignet ist. Sowohl zum ungesehenen Anpirschen an große Beute wie Wale als auch zum Zusammentreiben kleiner Schwarmfische.

Der spärliche Orca-Fossilbefund stützt diese Hypothese: Bisher sind vor allem aus dem Pliozän (5,333 Millionen Jahren und endete vor etwa 2,588 Mio Jahre)  etwa in Italien, Japan und Südafrika  Zähne gefunden worden, die Experten als Orcinus oder nahe Verwandte identifiziert haben. Diese Zähne sind allerdings kleiner als die rezenter Orcas, auch ein Skelettfund wir mit nur 4 Metern rekonstruiert.
Die heutige Art Orcinus orca ist also nicht sehr alt. Und Orca-Verwandte waren vor 2 Mio Jahren noch kleiner.
Das charakteristische, unter Walen einzigartige markante Schwarz-Weiß-Muster scheint ein evolutiver Vorteil zu sein, der die heutigen Schwertwale fitter bzw. geeigneter macht, als ihre nächsten Verwandten wie die Grindwale, Falsche und Kleine Orcas.
So ist der Panda der Meere also zu seinem Muster gekommen.

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Kommentare (22)

  1. #1 RPGNo1
    26. Juli 2016

    @Bettina, deine Artikel auf Meertext sind einfach spitze. Sehr anschaulich und informativ. Ich habe jedenfalls wieder einiges gelernt. 🙂

    Ob sie echte Unterarten sind, die sich untereinander nicht mehr vermischen, ist noch in der taxonomischen Diskussion.

    Sind die unterschiedlichen “Sprachen” das einzige Unterscheidungsmerkmal? Ich habe gelesen, dass auch die unterschiedlichen Hautpigmentierungen bzw. Größe und Ausdehnung der schwarzen und weißen Hautpartien auf verschiedene Arten/Unterarten hinweisen (sollen).
    Und wie steht es mit der Jagdbeute? Einige Orcas jagen Heringe, andere Bartenwale, weitere haben sich auf Ohrenrobben spezialisiert. Kann das diversifizierte Nahrungsspektrum auch auf eine Neuentstehung von Schwertwalarten hinweisen?

    • #2 Bettina Wurche
      26. Juli 2016

      @RPGNo1: Danke. “Diese markante Zeichnung variiert leicht von Population zu Population, bei zwei der antarktischen Ökotypen ist das Weiß auch gelbstichig.” “Jeder Ökotyp hat noch sein ganz eigenes Muster mit kleinen Variationen. Der Sattelfleck hinter der hoch aufragenden Finne ist zusätzlich noch individuell ausgeprägt.” O. k, mehr steht in diesem Beitrag nicht zur unterschiedlcihen Morphologie der Ökotypen, der Artikel wäre sonst zu lang geworden : ) Aus dem Poster geht es dann aber sehr deutlich hervor. O. k.?

  2. #3 tomtoo
    26. Juli 2016

    @bettina

    ich könnte mir das so erklären: orcas jagen ja selbst jäger die sich im wasser sehr schnell bewegen. aus deren sicht wechselt alles durch die wellen an der oberfläche in heller und dunkler ergo normalzustand. der orca jetzt oben bei bewegung erzeugt also auch nur ein heller dunkler musster wie die welle bzw. steht sogar in interferenz mit dem wellenmuster.

    müsste man mal mit einer kamera bei bewegung von unten betrachten.

    kann aber auch alles ganz falsch sein 😉

    imposante tiere sinds auf jeden fall !

    und wie immer klase beitrag.

    • #4 Bettina Wurche
      26. Juli 2016

      @Tomtoo: Danke. Viele Fische und Wale schwimmen bei Fullspeed nicht an der Oberfläche. Aber auszuschließen ist das sicherlich nicht. Auf jeden Fall würde auch dabei das schwarz-weiße Muster die Kontur des Orcas auflösen, und darum geht es ja.

  3. #5 tomtoo
    26. Juli 2016

    sry ich halt wieder.
    also sowas mit geschwindigkeit nach vorne und dein feind von hinten.

    https://www.youtube.com/watch?v=Bt_bMu5B8ck
    ??

  4. #6 RPGNo1
    26. Juli 2016

    @Bettina: Danke für den Hinweis auf das Poster. Das habe ich nur überflogen und nicht vergrößert. Wird nachgeholt.

  5. #7 Dampier
    26. Juli 2016

    Was genau bedeutet “strikt matrilineare Fortpflanzung”? Matrilinearität kenne ich eigentlich nur aus menschlichen Gesellschaften, da gehts ja eher um Erbschaft und Wohnsitzwahl etc.

  6. #8 Bettina Wurche
    26. Juli 2016

    Resident Orcas des Nordpazifik sind matrilinear. D. h., ein Weibchen ist die Matriarchin, sie schwimmt in einem Subpod gemeinsam mit ihren Söhnen und Töchtern und den Nachkommn ihrer Töchter. Ab und an treffen sich mehrere Subpods der Residents und tauschen sich aus, dabei paaren sie sich auch. Wenn die Matriarchin stirbt, fällt die Familiengruppe auseinander: Die Töchter werden zu ihren eigenen Matriarchinnen, die Söhne machen eine Junggesellgruppe auf.
    Hier steht mehr darüber:
    http://de.whales.org/blog/2015/02/die-schwertwale-des-ostpazifiks
    https://seaworld.org/en/animal-info/animal-infobooks/killer-whale/behavior
    Es ist noch nicht ganz sicher, ob andere als die nordpazifischen Orcas auch matrinlinear organisiert, es gibt bis jetzt allerdings so einige Hinweise darauf.

  7. #9 Laie
    26. Juli 2016

    Danke, wieder mal was Neues gelernt. Bin froh, dass es die scienceblogs auf Deutsch gibt, neben den Science-Busters! 🙂

    Jammermodus: (Aber wie soll man denn gegen den haupt-sendezeitlichen Mist der Fernsehsender ankommen?)

  8. #10 Bettina Wurche
    26. Juli 2016

    Naja, dagegen kann man halt nicht ankommen. Wir sind ganz einfach das Alternativ-Programm für die Unterhaltung von Leuten, die Hirnmasse zwischen den Ohren tragen.Und alle weiteren ätzenden, beleidigenden, diffamierenden Kommentare spare ich mir hier natürlich aus Gründen der Seriosität : )

  9. #11 tomtoo
    26. Juli 2016

    Stundenglas-delphin und commerson-delphin sind mir absolut neu. nix gehört, nix gesehen (shame on me).

  10. #12 Bettina Wurche
    26. Juli 2016

    @tomtoo: Das sind südamerikanische Arten, wie solltest Du die kennen? Es gibt etwa 80 bis 90 Walarten, von denen die meisten nur Wal-Experten bekannt sind. Wahrscheinlich ist gerade wieder eine neue entdeckt worden. Dafür ist der Yangtze-Delphin ja jetzt offiziell ausgestorben : )

  11. #13 tomtoo
    26. Juli 2016

    oh das wusste ich nicht. über den gabs aber mal einen bericht(auf jeden fall gings über flussdelphine).
    es wird wohl allen wilden grosstieren die in der nähe des menschen leben so gehen. Naja bei den grossen sehen wirs direkt. Was wohl so alles bei den kleinen (insekten) und der flora passiert ?

  12. #14 RPGNo1
    28. Juli 2016

    Ich bin gespannt, ob bald nachgewiesen werden kann, dass Orcas nicht nur eine einzige Art darstellen, sondern tatsächlich aus mehrere Unterarten oder vielleicht sogar Arten bestehen. Das spricht man vielleicht in Zukunft vom Orcinus orca atlanticus oder sogar Orcinus atlanticus . Ein wunderbares Beispiel für evolutionäre Artenbildung, an der wir sogar “live” (relativ gesehen) teilnehmen.

  13. #15 Bettina Wurche
    28. Juli 2016

    @RPGNo1: Bei den Delphinartigen – Orca, Tursiops, Lagenorhynchus, …- wird es noch ganz gehörig im System rappeln in den nächsten Jahren. Da bin ich auch sehr gespannt : )

  14. #16 Alderamin
    28. Juli 2016

    Commerson’s Dolphins habe ich in Sea World San Diego gesehen, sehr beeindruckende, schöne und flinke Tiere.

    Wer sind eigentlich die nächsten lebenden Verwandten der Orcas? Delphine? Hat das Muster der Commerson’s und das der Orcas vielleicht einen gemeinsamen Vorfahren? Wild guess…

  15. #17 Bettina Wurche
    28. Juli 2016

    @Alderamin: Das sind alles Delphinartige, klar gehören die eng zusammen. Aber Schwarz/Weiß schlägt in verschiedenen Familienzweigen durch. Die Grundfärbung ist schwarzes Pigment/Nicht-Pigment -> weiß, grau, schwarz.
    Die nächsten Orca-Verwandten sind Pseudorca (Falscher Orca), Globicephala (Grindwale), Feresa (Kleiner Schwertwal). Sie sind anthrazit bis schwarz.
    Commerson-Delphine sind Schweinswale (auch Delphinartige), Stundenglasdelphine sind Delphine im engeren Sinn. Die drei sind also nicht direkt verwandt, sondern das Muster schwarz/weiß tritt immer mal wieder auf.
    Die Zähne zeigen das enge Verwandtschaftsverhältnis zwischen diesem Pseudorca und dem Orca.
    http://imgur.com/Of8aws6

  16. #18 Alderamin
    28. Juli 2016

    Die Zähne zeigen das enge Verwandtschaftsverhältnis zwischen diesem Pseudorca und dem Orca.

    Wah, gruselig, das Tier. Hab’ ich noch nie von gehört.

    Grindwale, klar (vor-die-Stirn-klatsch)!

  17. #19 Bettina Wurche
    28. Juli 2016

    @Alderamin: Die Viecher kommen bei uns nicht vor und haben auch nicht so die Starqualität wie Orcas oder Tümmler.
    Dieses Poster hatte ich gesucht:
    https://66.media.tumblr.com/f85181fa027a8cbd72d3bc263c171397/tumblr_mx1nnbB5Fh1rt4a5ko1_500.jpg

    Peponocephala gehört auch noch zu den engen Orca-Verwandten, “Blackfish” ist ein guter Oberbegriff.
    Und überhaupt…wenn Du das alles wüßtest, wäre meine Wal-Ober-Klugscheißer-Position schließlich akut gefährdet, oder? ; )

  18. #20 Alderamin
    28. Juli 2016

    Und überhaupt…wenn Du das alles wüßtest, wäre meine Wal-Ober-Klugscheißer-Position schließlich akut gefährdet, oder? ; )

    Yep! Schön, von Dir was zu lernen. 😉

  19. #21 RPGNo1
    29. Juli 2016

    @Bettina
    *Klugscheißmodus an*
    Beim Poster der American Cetacean Society hat sich ein Fehler eingeschlichen. Der kleine Schwertwal wird als Orcinus orca bezeichnet (wie der große). Es müsste aber Pseudorca crassidens heißen.
    *Klugscheißmodus aus*
    Tja, selbst wissenschaftlichen Institutionen unterläuft mal ein “Ups”. 😉

  20. #22 Bettina Wurche
    29. Juli 2016

    RPGNo1: Absolut korrekt!
    Sowas passiert manchmal erst beim Druck, ist aber auf jeden Fall sehr unangenehm.
    Dennoch gefällt mir das Poster immer noch sehr gut, denn es zeigt die Orca-Verwandtschaft. Und die sehen schon etwas anders aus, als die anderen Delphine. Gern hätte ich dabei auch noch die Bezahnung gehabt. So ein Poster habe ich aber noch nicht gefunden.