17.09.2021, NABU
NABU: Weniger Wespen, mehr Holzbienen
Nasses Wetter wirkt sich auf Sichtungen beim Insektensommer 2021 aus
Ackerhummel wieder auf Platz 1
Sie ist die ungekrönte Königin des Insektensommers: Die Ackerhummel wurde in diesem Jahr am häufigsten gemeldet – wie auch in den vergangenen Jahren. Bei der Mitmachaktion des NABU haben sich in beiden Zählzeiträumen insgesamt über 13.000 Menschen beteiligt und eine Stunde lang Insekten beobachtet und sie dem NABU gemeldet.
„Wir freuen uns, dass sich so viele Menschen Zeit für die Natur genommen haben. Interesse und das Engagement für unsere heimischen Insekten sind auch dringend nötig, wie das weiter fortschreitende Insektenschwinden zeigt“, so NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller. „Wer jetzt seinen Garten oder Balkon insektenfreundlich gestaltet, kann dieser wichtigen und faszinierenden Tiergruppe auch ganz praktisch helfen.“
Die Gärten zeigten sich bei Betrachtung der verschiedenen Meldeorte auch mit am artenreichsten: Mehr als zehn verschiedene Insektenarten wurden dort im Schnitt gefunden – nur am Teich gab es mit elf Arten pro Meldung mehr. Auf Balkonen wurden durchschnittlich sechs unterschiedliche Arten gesichtet.
Was bei den Meldungen besonders auffällt: Im Gegensatz zu den sehr warmen und trockenen Vorjahren wurden 2021 deutlich weniger Wespen gesichtet. 2020 waren es im Schnitt 11,5 Wespen pro Meldung, 2021 nur 4,5. „Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass es sehr nass im Frühjahr und im Hochsommer war“, sagt Daniela Franzisi, NABU-Projektleiterin des Insektensommers, „Daher gab es weniger Wespenstaaten und möglicherweise auch weniger Individuen pro Staat. Zusätzlich war die Woche des Zählzeitraums im August selbst relativ kalt, weshalb speziell in dieser Woche weniger Wespen gemeldet wurden.“ Derzeit seien aber etwas mehr Wespen unterwegs. Franzisi: „Wespen-Staaten erreichen Ende August, Anfang September ihren Höhepunkt. Dann sehen wir mehr Tiere, die uns auch mal beim Eis essen oder Grillen stören.“
Weiter aufwärts ging es für die Holzbiene. Die Sichtungen hatten bisher in jedem Jahr zugenommen, nun hat sie es erstmals in die Top Ten – auf Platz 8 – geschafft.
Bei der Entdeckungsfrage zeigt sich, dass der Asiatische Marienkäfer mit 51 Prozent und Siebenpunkt-Marienkäfer mit 49 Prozent etwa gleich häufig gefunden wurden. Franzisi: „Das spricht für eine friedliche Koexistenz dieser beiden Arten. Der Asiatische Marienkäfer, der vor etwa 40 Jahren nach Deutschland zur Blattlausbekämpfung eingeschleppt wurde, scheint also den heimischen Siebenpunkt bisher nicht zu verdrängen. Wir werden das aber weiter beobachten.“ Eine deutliche Tendenz zeigt sich wie in jedem Jahr auch diesmal: Im Frühsommer wurden mehr Asiatische, im Spätsommer mehr Siebenpunkt-Marienkäfer gemeldet.
In der Rangliste der zehn am häufigsten gemeldeten Arten für den Insektensommer 2021 folgen nach der erstplatzierten Ackerhummel: Siebenpunkt-Marienkäfer, Asiatischer Marienkäfer, Steinhummel, Wildbiene, Hainschwebfliege, Westliche Honigbiene, Holzbiene, Fliege und Ameise.
Mehr Infos: www.insektensommer.de
16.09.2021, NABU
NABU: Parteiencheck zu Arten- und Klimaschutz
Miller: NABU-Forderungen nur teilweise in Parteiprogrammen
Kommende Legislaturperiode ist entscheidend für Bewältigung von Artenkrise und Klima
Es geht um nichts Geringeres als den Erhalt unserer Lebengrundlagen: Diese Bundestagswahl ist entscheidend für die Bewältigung von Arten- und Klimakrise. Im Vorfeld der Bundestagswahl hat der NABU deshalb acht Kerforderungen für den Arten- und Klimaschutz formuliert und an CDU/CSU, SPD, Grüne, Linke und FDP übermittelt. Aufgrund der hohen Bedeutung für den Erhalt unserer Lebensgrundlagen setzt der NABU eine sehr ernsthafte Auseinandersetzung aller befragten Parteien mit diesen Themen voraus. Der NABU hat nun analysiert, inwiefern seine Forderungen für Klima und Natur in die Wahlprogramme der befragten Parteien eingeflossen sind.
NABU-Kernforderungen spiegeln sich nicht in allen Parteiprogrammen
NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller stellt fest: „Seit Jahren beobachten wir einen dramatischen Artenschwund bei Pflanzen und Tieren. Wir können deutlich erkennen, was durch den Klimawandel auf uns zukommt: Dürre, Waldbrände, Extremwetterlagen und Hochwasser. Dennoch bildet keines der Parteiprogramme die NABU-Kernforderungen ganzheitlich ab. Dabei gilt: Die kommenden vier Jahre bieten die letzte Chance wirksam gegenzusteuern.“
Nach der Auswertung durch den NABU hinsichtlich arten- und klimaschutzrelevanter Inhalte in den Wahlprogrammen der Parteien erreichen CDU/CSU 8 von maximal 56 Punkten, SPD 16 Punkte, Grüne 42 Punkte, Linke 36 Punkte und FDP 10 Punkte. Es wurden folgende Kriterien angesetzt: Zukunftslandschaften erhalten und gestalten (maximal 14 Punkte), Erderhitzung auf 1,5 Grad begrenzen (8 Punkte), Ökosysteme renaturieren (4 Punkte), Altmunition raus aus Nord- und Ostsee (4 Punkte), Ländlichen Raum lebenswert gestalten (8 Punkte), Nachhaltige und gerechte Mobilität für alle (10 Punkte), Mehr Bürger*innen-Beteiligung (4 Punkte), Bildung für Nachhaltige Entwicklung (4 Punkte). Die ausformulierten Kernforderungen des NABU können hier eingesehen werden: https://www.nabu.de/landingpages/btw2021.html
Miller zur Analyse: „Häufig werden von den befragten Parteien wirtschaftliche oder Kostenfaktoren vorgeschoben, um sich den Problemen zur Bewältigung der Arten- und Klimakrise zu entziehen. Wir sehen das besonders bei Energie, Verkehr und auch bei der Landwirtschaft. Nehmen wir ganz pragmatisch den ökologischen Hochwasserschutz. Da ist längst bekannt, was zu tun ist. Einerseits geht es darum zu renaturieren, wodurch gleichzeitig wirtschaftliche Schäden und Leid verhindert werden. Der damit verbundene Aufwand wird jedoch gescheut, obwohl klar ist, dass es im Schadensfall deutlich teurer wird. Diese Verweigerungshaltung zieht sich leider durch nahezu alle Bereiche des Arten- und Klimaschutzes.“
So hat der NABU ausgewertet
Auf Basis unserer Kernforderungen haben wir die Parteien CDU/CSU, SPD, Grüne, Linke und FDP befragt, wie sie rund um Arten- und Klimakrise programmatisch aufgestellt sind. Alle Parteien wurden Anfang des Jahres über die NABU-Kernforderungen informiert und gebeten, diese in Ihren Programmen zu berücksichtigen. Sie hatten die gleiche Chance im Wahlcheck gut abzuschneiden. Anhand der übermittelten Antworten haben wir anschließend systematisch gewichtet und ausgewertet. Das in der Grafik abgebildete Ergebnis stellt keine Wahlempfehlung dar.
17.09.2021, Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Artensterben auch in der Literatur
Die biologische Vielfalt nimmt in der westlich geprägten Literatur seit den 1830er Jahren kontinuierlich ab. Das ist das Ergebnis einer umfangreichen, interdisziplinären Studie, die von Leipziger Forschern geleitet wurde. Die Forscher haben dafür knapp 16.000 Werke untersucht, die zwischen 1705 und 1969 erschienen sind. Die Studie wurden in der Fachzeitschrift People and Nature veröffentlicht. Die Ergebnisse deuten die Forscher als Hinweis auf eine zunehmende Entfremdung des Menschen von der Natur.
Die biologische Vielfalt des Planeten schwindet. So schreibt der Weltbiodiversitätsrat (IPBES) in seinem jüngsten Bericht, dass durch den Einfluss des Menschen seit dem Jahr 1500 mindestens 680 Wirbeltierarten ausgerottet wurden. Das Artensterben nimmt immer mehr zu. Ein internationales Team unter der Leitung Leipziger Forscher wollte herausfinden, ob sich die Biodiversitätskrise der realen Welt auch in der Gedankenwelt des Menschen widerspiegelt.
Dazu untersuchten sie, wie sich die Verteilung der Biodiversität in der Literatur über die letzten 300 Jahre verändert hat. Sie verwendeten für ihre Arbeit den Literaturbestand des Project Gutenberg. Mit knapp 60.000 Werken ist es die größte digitale, öffentlich nutzbare Sammlung von westlicher Belletristik in ihrer englischen Version. Aus einem Teilbestand dieser Sammlung wurde die Literatur des Zeitraums 1705 bis 1969 ausgewählt. So verblieben 16.000 Werke von 4.000 Autoren, unter denen sich Schriftsteller wie Johann Wolfgang von Goethe, Edith Nesbit und Victor Hugo befanden. Die Texte wurden zunächst nach volkstümlichen Bezeichnungen für Lebewesen unterschiedlichster Art durchsucht. So entstand eine Liste von 240.000 Wörtern wie Pferd, Maikäfer oder Lavendel. Mit dieser wurden wiederum sämtliche Texte dieser Autoren nach Wortvorkommnissen, -häufigkeiten und -verteilungen überprüft.
Diese groß angelegte Untersuchung ist einzigartig
„Dieses ungewöhnliche Projekt konnte nur durch den Zusammenschluss von Literatur-, Lebenswissenschaftler und Informatiker entstehen.“, stellt Erstautor Lars Langer von der Universität Leipzig fest. „Eine so groß angelegte Untersuchung literarischer Kommunikation zum Thema Biodiversität ist bisher einzigartig. Durch die Entwicklung neuer computergestützter Analysemethoden konnten wir die Literatur nach den darin enthaltenen biologischen Begriffen systematisch untersuchen und auswerten.“
Die Biodiversity in der Literatur nimmt kontinuierlich ab
Bei ihrer Analyse fiel den Forschern der Universität Leipzig (UL), der Goethe Universität Frankfurt, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Senckenberg Biodiversität und Klima- Forschungszentrums (SBiK-F) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) ein buckelförmiger Trend auf: Die Häufigkeit, Dichte und Ausdrucksvielfalt von Bezeichnungen für Tiere und Pflanzen in der Literatur stieg bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts an, nahm dann aber kontinuierlich ab. So ist nach 1835 eine Tendenz zur Verwendung weniger spezifischer Bezeichnungen feststellbar. Das bedeutet beispielsweise, dass eher das Wort Baum statt einer konkreteren Bezeichnung wie Eiche benutzt wurde. Es verschwanden nicht nur regionale Synonyme wie zum Beispiel Krotte für Kröte, sondern auch das gemeine Hintergrundwissen für die Herkunft von Begriffen. Lebewesen jedoch, mit denen der Mensch dauerhaft und häufig zu tun hat, wurden gleichbleibend oft genannt. Das sind beispielsweise domestizierte Tiere wie Pferd und Hund oder bedrohliche wie Bär und Löwe.
Die Forscher interpretieren den anfänglichen Anstieg der biologischen Vielfalt in der Literatur als Folge von Entdeckungen und Kolonialisierungen großer Teile der Welt durch die europäischen Zivilisationen. Im Zuge dieser Entwicklungen tauchten beispielsweise neue Begriffe wie Papagei, Banane oder Panther auf. Die Verbesserung von Forschung und Bildung im Zeitalter der Aufklärung könne zu einem weiteren Anstieg geführt haben. In der Romantik spiegelt sich vermutlich ein erstes ansteigendes Bewusstsein für den beginnenden Verlust der Artenvielfalt. Mit der Industrialisierung, Urbanisierung und den damit verbundenen Landnutzungsänderungen beginnt dann nicht nur der reale Biodiversitätsverlust, sondern möglicherweiswe auch die Verarmung naturbezogener Denkmuster.
Bewusstseinswandel nötig
„Die reale Biodiversitätskrise scheint mit einer Gedankenkrise eng verbunden zu sein“, schätzt Prof. Christian Wirth, Senior-Autor der Studie, Forscher an der UL und am iDiv sowie Fellow des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie die Ergebnisse der Untersuchung ein. „Wir sehen, dass mit dem Beginn der Industrialisierung beide Krisen parallel verlaufen und gehen davon aus, dass sie sich wechselseitig bedingen und verstärken. Ich denke, dass wir einen Stopp des realen Biodiversitätsverlusts nur durch einen tiefgreifenden Bewusstseinswandel erreichen. Unsere Methoden kann detektieren, ob politische Programme, Krisen oder Positivbeispiele Biodiversität in unseren Köpfen präsenter machen. Heute wären neben Büchern auch die sozialen Medien sehr aufschlussreich.“ „Sie hat auch das Potenzial auf andere Kulturen, Kulturgüter und Zeiträume übertragen zu werden. Eine zukünftige Untersuchung aktueller Medien würde auch aktuelle Analysen über das Mensch-Natur-Verhältnis ermöglichen.“, ergänzt Langer.
Originalpublikation:
Langer, L., Burghardt, M., Borgards, R., Böhning-Gaese, K., Seppelt, R., & Wirth, C. (2021). The rise and fall of biodiversity in literature: A comprehensive quantification of historical changes in the use of vernacular labels for biological taxa in Western creative literature. People and Nature, 3(5). DOI: https://doi.org/10.1002/pan3.10256
17.09.2021, Eberhard Karls Universität Tübingen
Ein indischer Fischotter in Deutschland
Neue Otterart in der Hammerschmiede entdeckt: Neptuns Vishnu-Otter kam vor 11,4 Millionen Jahren aus Südasien
Forscher der Universitäten Tübingen und Zaragoza sind auf eine bislang unbekannte Otterart aus 11,4 Millionen Jahre alten Schichten der Fossilfundstelle Hammerschmiede gestoßen. Die Grabungsstelle im Allgäu wurde 2019 durch Funde des sich zweibeinig fortbewegenden Menschenaffen Danuvius guggenmosi weltweit bekannt. Die im Journal of Vertebrate Palaeontology veröffentlichte neue Art erhielt den Namen Vishnuonyx neptuni, was so viel bedeutet wie Neptuns Vishnu-Otter. Die Gattung der Vishnu-Otter war bisher nur aus Asien und Afrika bekannt.
Das Forschungsteam gräbt in der Hammerschmiede unter Leitung von Professorin Madelaine Böhme vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen. Es konnte bereits über 130 verschiedene Arten ausgestorbener Wirbeltiere aus Flussablagerungen bergen, die der Ur-Günz zugeschrieben werden. Viele dieser Arten sind an das Leben am und im Wasser angepasst. Der Nachweis eines Vishnu-Otters in Bayern kam jedoch unerwartet, denn dessen Vertreter kannte man bisher nur aus Regionen außerhalb Europas.
Die Ausbreitung der Vishnu-Otter
Jede sechste Art heutiger Raubtiere lebt aquatisch, entweder in den Meeren wie beispielsweise Robben oder im Süßwasser wie beispielsweise die Otter. Dabei ist die Evolutionsgeschichte der insgesamt 13 heute vorkommenden Otterarten noch vergleichsweise unerforscht. Vishnu-Otter (Vishnuonyx) sind Raubtiere von mittlerer Größe und einem Gewicht von zehn bis 15 Kilogramm, die zuerst aus Sedimenten am Fuße des Himalayas bekannt waren. Sie lebten vor 14 bis 12,5 Millionen Jahren in den großen Flüssen Südasiens.
Jüngere Funde zeigten, dass Vishnu-Otter vor etwa 12 Millionen Jahren Ostafrika erreichten. Durch den Fund in den nun 11,4 Millionen Jahre alten Schichten der Hammerschmiede ist erstmals nachgewiesen, dass sie auch in Europa auftraten – möglicherweise breiteten sie sich von Indien in die gesamte Alte Welt aus. Wie alle Otter ist auch der Vishnu-Otter auf Wasser angewiesen, über Land kann er keine weiten Strecken zurücklegen. Seine enorme Ausbreitung von mehr als 6.000 Kilometern über drei Kontinente hinweg wurde durch die geografische Situation vor 12 Millionen Jahren möglich: Durch Gebirgsbildungen von den Alpen im Westen bis zum iranischen Elbrus-Gebirge im Osten wurde ein großes Meeresbecken vom Tethys-Ozean, dem Vorläufer von Mittelmeer und Indischem Ozean, abgetrennt.
Es bildete sich dadurch die Paratethys, eine riesige eurasische Wasserfläche, die sich von Wien bis jenseits des heutigen Aralsees in Kasachstan erstreckte. Diese besaß vor 12 Millionen Jahren nur eine schmale Verbindung zum Indischen Ozean, die sogenannte Araks-Straße im Gebiet des heutigen Armenien. Die Forscher vermuten, dass Neptuns Vishnu-Otter dieser Verbindung nach Westen folgte und westlich der heutigen Stadt Wien, über das damals im Entstehen begriffene Delta der Ur-Donau, Süddeutschland, die Ur-Günz und die Hammerschmiede erreichte.
Die Zähne der Fischräuber
Am kürzlich gegründeten Zentrum für Visualisierung, Digitalisierung und Replikation im Fachbereich Geowissenschaften der Universität Tübingen haben die Forscher mittels computertomografischer Methoden feinste Details in der Zahnstruktur der Fossilien sichtbar gemacht. Diese Technik ermöglichte die genaue Beobachtung von sehr kleinen Strukturen im Gebiss des Otters. Die spitzen Höcker, die Scherblätter und die eingeschränkten Mahlbereiche lassen auf eine Ernährung schließen, die hauptsächlich auf Fisch basierte. Ökologisch betrachtet ähnelt demnach Neptuns Vishnu-Otter stärker dem in Eurasien heimischen Fischotter als dem pazifischen Seeotter oder den afrikanischen und asiatischen Fingerottern – beide genannten Gruppen bevorzugen im Ernährungsspektrum Krusten- oder Schalentiere vor Fisch.
Originalpublikation:
Nikolaos Kargopoulos, Alberto Valenciano, Panagiotis Kampouridis, Thomas Lechner, Madelaine Böhme: An otter’s journey: a new species of Vishnuonyx (Carnivora, Lutrinae) from the hominid locality of Hammerschmiede (early Late Miocene; Bavaria, Germany) and the first report of the genus in Europe. Journal of Vertebrate Palaeontology, https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02724634.2021.1948858; https://doi.org/10.1080/02724634.2021.1948858
20.09.2021, Ludwig-Maximilians-Universität München
Jahrtausende alter Fernhandel formt sibirische Hunde
Der LMU-Paläogenomiker Laurent Frantz hat mit einem internationalen Wissenschaftlerteam die Abstammung alter und historischer Hunde im arktischen Sibirien mittels genetischer Analysen untersucht.
Im Lauf der letzten 2.000 Jahre wurden immer wieder Hunde aus Eurasien nach Sibirien importiert, vermutlich im Zusammenhang mit gesellschaftlichen Veränderungen.
Dies führte zur Entstehung moderner sibirischer Hundelinien wie den Samojeden.
Archäologische Funde deuten darauf hin, dass die Menschen Nordwestsibiriens bereits vor 2.000 Jahren weitreichende Handelsbeziehungen unterhielten. Das Aufkommen des Handels war Teil einer Reihe prägender gesellschaftlicher Veränderungen, die zu dieser Zeit einsetzten – und hinterließ im Lauf der Zeit auch im Genom der sibirischen Hunde Spuren, wie ein internationales Team um den LMU-Paläogenomiker Laurent Frantz nun anhand umfangreicher genetischer Analysen zeigen konnte.
Insgesamt analysierten die Wissenschaftler die Genome von 49 bis zu 11.000 Jahre alten Hunden aus Sibirien und Eurasien. Ihre Ergebnisse zeigen: Während sich arktische Hunde bis mindestens vor 7.000 Jahren nahezu isoliert von anderen Hundepopulationen entwickelten, spiegeln die Genome der jüngeren Hunde ab der Eisenzeit vor 2.000 Jahren bis ins Mittelalter hinein immer wieder eine signifikante Vermischung mit Hundespezies aus der eurasischen Steppe und aus Europa wider – „es müssen also Hunde aus diesen Regionen importiert worden sein, was darauf schließen lässt, dass es Fernhandelsbeziehungen gab“, sagt Erstautorin Dr. Tatiana Feuerborn von der Universität Kopenhagen.
Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Import der Hunde mit gesellschaftlichen Veränderungen zusammenhing, etwa dem Import von Eisen vor 2.000 Jahren oder der ersten Nutzung von Rentieren als Transportmittel. „Die ursprünglichen arktischen Hunde waren wahrscheinlich vor allem Schlittenhunde“, sagt Frantz. „Als die Menschen begannen, größere Rentierherden zu halten, erwarben sie vermutlich Hunde, die besser für das Hüten von Herden geeignet waren. Aus der Vermischung der Populationen entstanden möglicherweise Hunderassen, die sowohl für die Hütearbeit geeignet, als auch an die rauen klimatischen Bedingungen angepasst waren.“
Diese Vermischung führte schließlich zur Entstehung moderner sibirischer Hundelinien wie den heutigen Samojeden. „Ein großer Teil des Genoms der Samojeden kann auf alte arktische Blutlinien zurückgeführt werden“, sagt Frantz, „aber es weist viel mehr westliche Einflüsse auf als beispielsweise der Husky.“ Seit dem Mittelalter haben sich Samojeden allerdings ziemlich unverändert erhalten, da es danach kaum Vermischung mit anderen Hunden gab. „Samojeden“ heißen die Tiere aber erst, seit Polarforscher wie der Brite Ernest Shackleton sie aus der Arktis importierten und eine gezielte Zucht begann. „Zuvor war es einfach eine Population von Arbeitshunden“, sagt Frantz.
Publikation
Tatiana R. Feuerborn, Alberto Carmagnini, Robert J. Losey, Tatiana Nomokonova, Arthur Askeyev, Igor Askeyev, Oleg Askeyev, Ekaterina E. Antipina, Martin Appelt, Olga P. Bachura, Fiona Beglane, Daniel G. Bradley, Kevin G. Daly, Shyam Gopalakrishnan, Kristian Murphy Gregersen, Chunxue Guo, Andrei V. Gusev, Carleton Jones, Pavel A. Kosintsev, Yaroslav V. Kuzmin, Valeria Mattiangeli, Angela Perri, Andrei V. Plekhanov, Jazmín Ramos-Madrigal, Anne Lisbeth Schmidt, Dilyara Shaymuratova, Oliver Smith, Lilia V. Yavorskaya, Guojie Zhang, Eske Willerslev, Morten Meldgaard, M Thomas P Gilbert, Greger Larson, Love Dalén, Anders J. Hansen, Mikkel-Holger S. Sinding, Laurent Frantz: Modern Siberian dog ancestry was shaped by several thousand years of Eurasian-wide trade and human dispersal
PNAS 2021
21.09.2021, Universität zu Köln
Bestimmte Tierarten können ohne sexuelle Fortpflanzung erfolgreich überleben
Internationales Forschungsteam weist erstmals anhand einer Hornmilbenart nach, dass Tiere über sehr lange Zeiträume – möglicherweise über Jahrmillionen – ganz ohne Sex überleben können /
Wissenschaftler:innen haben im Rahmen eines internationalen Forschungsprojekts erstmals bei der Hornmilbenart Oppiella nova herausgefunden, dass auch asexuelle Fortpflanzung langfristig erfolgreich sein kann. Bisher galt das Überleben einer Tierart über einen geologisch langen Zeitraum ganz ohne sexuelle Fortpflanzung evolutionsbiologisch als sehr unwahrscheinlich, wenn nicht gar unmöglich. Das Team aus Zoolog:innen und Evolutionsbiolog:innen von den Universitäten Köln und Göttingen sowie der Schweizer Universität in Lausanne und der Universität Montpellier in Frankreich wies jedoch bei der uralt asexuellen Hornmilbenart O. nova erstmals den sogenannten Meselson-Effekt bei Tieren nach. Der Meselson-Effekt beschreibt ein charakteristisches Muster im Erbgut eines Organismus, das auf rein asexuelle Fortpflanzung schließen lässt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „PNAS“ veröffentlicht.
In der genetischen Vielfalt, die das Zusammentreffen zweier unterschiedlicher Genome durch ein Elternpaar bei den Nachkommen erzeugt, wurde bisher der große evolutionäre Vorteil der sexuellen Fortpflanzung gesehen. Bei Organismen mit zwei Chromosomensätzen, also zwei Kopien des Genoms in jeder Zelle, wie zum Beispiel bei Menschen und den sich sexuell fortpflanzenden Hornmilbenarten, sorgt Sex für eine konstante „Durchmischung“ der beiden Kopien. So wird zwar genetische Vielfalt zwischen verschiedenen Individuen erzeugt, doch die beiden Erbgut-Kopien innerhalb eines Individuums bleiben sich im Durchschnitt sehr ähnlich.
Doch auch asexuell reproduzierenden Arten, die genetische Klone von sich selbst erzeugen, ist es möglich, genetische Varianz in ihr Erbgut zu bringen und sich somit im Laufe der Evolution an ihre Umwelt anzupassen. Allerdings führt das Fehlen sexueller Fortpflanzung und damit der „Durchmischung“ bei asexuellen Tierarten dazu, dass die beiden Genomkopien unabhängig voneinander Mutationen, also Veränderungen in der genetischen Information ansammeln und innerhalb ein und desselben Individuums immer unterschiedlicher werden. Die beiden Kopien evolvieren unabhängig voneinander. Der Meselson-Effekt beschreibt den Nachweis dieser Unterschiede in den Chromosomensätzen rein asexueller Arten. „Das klingt vielleicht simpel. In der Praxis ist der Meselson-Effekt aber bei Tieren noch nie schlüssig gezeigt worden – bis jetzt“, erklärt Prof. Tanja Schwander vom Department of Ecology and Evolution der Universität Lausanne.
Uralt asexuelle Tierarten wie O. nova bringen Evolutionsbiolog:innen in Erklärungsnot, denn asexuelle Fortpflanzung scheint auf lange Sicht sehr unvorteilhaft zu sein. Wie sonst könnte man erklären, dass sich fast alle Tierarten rein sexuell fortpflanzen? Tierarten wie O. nova, die ausschließlich aus Weibchen bestehen, werden daher auch als „uralt asexuelle Skandale“ bezeichnet. Zu belegen, dass die uralt asexuellen Skandale sich auch wirklich, wie angenommen, ausschließlich asexuell fortpflanzen (und ob sie dies auch schon so lange tun), ist ein sehr komplexes Unterfangen: Denn, so Erstautor der Studie Dr. Alexander Brandt von der Universität Lausanne: „Es könnte beispielsweise eine Art von ‚kryptischem‘ sexuellem Austausch geben, den man nicht kennt. Oder noch nicht kennt. Zum Beispiel indem sehr selten doch mal ein fortpflanzungsfähiges Männchen produziert wird – möglicherweise sogar ‚aus Versehen‘.“ Eine rein asexuelle Fortpflanzung hinterlässt jedoch – zumindest theoretisch – eine besonders charakteristische Spur im Erbgut, eben jenen Meselson-Effekt.
Für ihre Studie haben die Forscher:innen verschiedene Populationen von Oppiella nova und ihrer nahe verwandten, aber sich sexuell reproduzierenden Schwesterart Oppiella subpectinata in Deutschland gesammelt und deren genetische Information sequenziert und analysiert. „Eine Sisyphos-Arbeit“, beschreibt Dr. Jens Bast, Emmy-Noether-Nachwuchsgruppenleiter am Institut für Zoologie der Universität zu Köln das Verfahren. „Die Milben sind nur ein Fünftel Millimeter groß und schwer zu identifizieren.“ Zusätzlich erforderte die Analyse der Genomdaten eigens zu diesem Zweck geschriebene Computerprogramme. Das Team um Brandt, Schwander und Bast erweiterten der erfahrene Bodenkundler und Taxonom Dr. Christian Bluhm von der Forstwissenschaftlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg, Patrick Tran Van, ein auf das Fachgebiet der evolutionären Genomik spezialisierter Bioinformatiker, sowie der Göttinger Bodenökologe Prof. Stefan Scheu.
Kummer und Schweiß wurden belohnt: Der Meselson-Effekt konnte tatsächlich belegt werden. „Dies zeigt eindeutig, dass O. nova ausschließlich asexuell reproduziert. Hornmilben könnten noch für die ein oder andere Überraschung sorgen, wenn es darum geht zu verstehen, wie Evolution ohne Sex funktioniert“, hält Bast fest. Die Ergebnisse zeigen: Das Überdauern einer Art ohne sexuelle Reproduktion ist zwar ziemlich selten, aber keine Unmöglichkeit. Die Wissenschaftler:innen der Studie sind nun dabei herauszufinden, was diese Hornmilben so speziell macht.
Link zu PNAS Paper: https://www.pnas.org/content/118/38/e2101485118/tab-article-info
21.09.2021, Universität Greifswald
Evolutionsforschung: Sonderband zum Landgang der Gliedertiere veröffentlicht
Arthropoden, Vertreter der Gliedertiere, gehörten zu den ersten Besiedlern des Landlebensraums im Erdzeitalter des Paläozoikums. Der Übergang vom Wasser- zum Landleben war verbunden mit einer Vielzahl physiologischer Anpassungen. Wie haben sich verschiedene Gruppen von Arthropoden an das Landleben angepasst? Dies untersuchten Forschende in einem Sammelband der Zeitschrift Arthropod, Structure and Development. Der Band wurde von Paul A. Selden (University of Kansas) und Dr. Jakob Krieger (Universität Greifswald) herausgegeben.
Die Besiedlung des Festlandes durch aus dem Meer stammenden Pflanzen und Tieren war einer der größten Fortschritte in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Die erfolgreichste Tiergruppe, die Gliedertiere (Arthropoden) gehörten zu den ersten Besiedlern des Landlebensraums im Erdzeitalter des Paläozoikums. Sie eroberten den neuen Lebensraum mehrere Millionen Jahre vor den ersten Wirbeltieren. Der Übergang vom Wasser- zum Landleben war verbunden mit einer Vielzahl an physiologischen Anpassungen.
Wie haben sich verschiedene Gruppen von Gliedertieren an das Landleben angepasst? Welche Ursachen können der Wechsel des Lebensraums und die daraus folgenden Umweltanpassungen haben? Dieser Frage geht ein Sonderband in der Zeitschrift Arthropod, Structure and Development nach, der von einem Forscherduo der University of Kansas (USA) und der Universität Greifswald herausgegeben wurde. Die beteiligten Autor*innen untersuchten verschiedene Aspekte evolutionärer Anpassungen. Um das Leben an Land zu ermöglichen, mussten beispielsweise Strukturen des Atmungs- und Kreislaufsystems, der Fortbewegung und der Sinnes- und Nervensysteme an die neuen Umweltbedingungen angepasst werden. Da verschiedene Tiergruppen mehrfach unabhängig voneinander den Landgang entwickelt haben, lassen sich daraus Rückschlüsse auf deren Evolution sowie die verschiedenen Anpassungsstrategien einzelner Gruppen ziehen. Beispielsweise haben einige Nachfahren dieser Gruppen Süßgewässer wiederbesiedelt. Diese Tiere mussten sich also erneut an ein Leben im Wasser anpassen.
Der Sonderband beinhaltet insgesamt vier Forschungsartikel und fünf Übersichtsartikel und bietet eine umfassende Momentaufnahme der aktuellen Forschung in diesem spannenden Feld.
Weitere Informationen
Abteilung „Cytology and Evolutionary Biology“ http://zoologie.uni-greifswald.de/struktur/abteilungen/cytology-and-evolutionary-biology/ am Zoologischen Institut und Museum http://zoologie.uni-greifswald.de der Universität Greifswald
Sonderband „From Water to Land – Terrestrial Adaptations in Arthropods,“ in Arthropod, Structure & Development (in press; published online): http://www.sciencedirect.com/journal/arthropod-structure-and-development/special-issue/10ZQ1HZ0H42
22.09.2021, Insekten unter Wasser reagieren empfindlich auf Lichtverschmutzung
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Lichtverschmutzung – also zu viel künstliches Licht zur falschen Zeit am falschen Ort – ist vermutlich ein Grund für das weltweite Insektensterben. Denn viele Fluginsekten sind lichtempfindlich und werden von künstlichen Lichtquellen wie von Staubsaugern angezogen und fehlen dann in ihrem Lebensraum. Dieser Effekt ist mittlerweile gut bekannt. Neue Forschungsergebnisse des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) zeigen, dass der Staubsaugereffekt auch unter Wasser gilt und dass die derzeitigen Strategien zur Verringerung der Auswirkungen der Lichtverschmutzung nicht weit genug gehen, um aquatische Insektenarten zu schützen.
Die meisten Menschen kennen den Anblick von Insekten, die nachts um eine Straßenlaterne schwirren. Sie werden so Zeugen eines der stärksten ökologischen Effekte von künstlichem Licht bei Nacht: Insekten werden wie von einem Staubsauger aus ihrer Umgebung angezogen und verändern so ihr Verhalten und ihre Funktion für das Ökosystem. So spielen nachtaktive Insekten beispielsweise eine wichtige Rolle als Bestäuber. Erst kürzlich ist die Umsetzung von insektenverträglicher Beleuchtung daher auch im „Insektenschutzgesetz“ verankert worden (Bundesnaturschutzgesetz).
Insekten und Larven zieht es auch unter Wasser zum Licht:
Das Team von Dr. Franz Hölker konnte in zahlreichen Studien den Einfluss von künstlichem Licht auf fliegende und am Boden lebende Insekten nachweisen. Nun haben die Forschenden den Effekt auf Insekten und Insektenlarven im Wasser untersucht. Binnengewässer sind besonders von Lichtverschmutzung betroffen, da die Ufer von Flüssen und Seen oft dicht bebaut und nachts hell erleuchtet sind.
Um den Effekt zu untersuchen, mussten die Forschenden aber dorthin gehen, wo es nachts noch richtig dunkel ist. Im Sternenpark Westhavelland bauten sie in Wassergräben Unterwasserfallen für Insekten auf und installierten Beleuchtungen verschiedener Wellenlängen. „In den beleuchteten Gewässerabschnitten fanden wir signifikant mehr Insekten in den Fallen als in den unbeleuchteten. Das zeigt uns, dass der Staubsaugereffekt von künstlichem Licht selbst unter Wasser gilt. Das heißt, betroffene Insekten werden bei der Nahrungs- und Partnersuche beeinträchtigt und können leichter Beute räuberischer Arten werden“, erläutert Franz Hölker das Ergebnis der Freilandstudie. „Allerdings scheinen die meisten Arten der Wasserinsekten eher von langwelligem Licht, als von kurzwelligem angezogen zu werden.“
Land- und Wasserinsekten: Nicht auf der gleichen Wellenlänge:
Der Wasserkörper wirkt wie ein optischer Filter, der das Lichtspektrum und die Intensität verändert. Wenn sich beispielsweise organisches Material im Wasser befindet und es dadurch trüber wird, wird mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle vor allem das kurzwellige, blaue Licht abgeschwächt. Dies ist die Wellenlänge, auf die viele Fluginsekten besonders empfindlich reagieren. Die Lichtverhältnisse im Wasser sind also nicht die gleichen wie an Land.
„Für den Schutz von Fluginsekten empfehlen wir, den Blauanteil des Lichts zu reduzieren, dies hilft nach unserer Studie aber nicht den Wasserinsekten. Daher wäre es für die Beleuchtung an Gewässern sicher sinnvoll, sich auf andere Maßnahmen zu konzentrieren – beispielsweise die direkte Beleuchtung von Wasseroberflächen generell zu vermeiden sowie die Beleuchtungsintensität gewässernaher Bereiche zu reduzieren, ebenso die Dauer der Beleuchtung“, fasst Franz Hölker zusammen.
Originalpublikation:
Judith L Kühne, Roy H A van Grunsven, Andreas Jechow, Franz Hölker: Impact of Different Wavelengths of Artificial Light at Night on Phototaxis in Aquatic Insects, Integrative and Comparative Biology, 2021; icab149, https://doi.org/10.1093/icb/icab149
23.09.2021, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Durchsichtig mit winzigem Gehirn: Neue Fischart in Myanmar entdeckt
Senckenberg-Wissenschaftler Ralf Britz hat mit internationalen Kollegen eine neue Art aus der Fischgattung Danionella beschrieben. Aufgrund der fehlenden Schädeldecke und des transparenten Körpers ist das Gehirn der winzigen Fische im Lebendzustand sichtbar. Sie gelten daher als ideale Modellorganismen für neurophysiologische Forschung. Die Neuentdeckung wird heute im Fachjournal „Scientific Reports“ vorgestellt.
Ihre Miniaturgröße, ihre Anatomie und ihre Entwicklung verknüpft mit einem hochspezialisierten Kommunikationssystem machen die Fische der Gattung Danionella zu einem wichtigen Modellorganismus für neurophysiologische Studien. „Insbesondere die Zwergenhaftigkeit dieser nur zwischen 11 und 17 Millimeter großen Fische aus der Familie der Karpfenähnlichen macht die Unterscheidung ihrer Arten sehr schwierig. Gerade bei Modellorganismen muss aber die Artzugehörigkeit natürlich geklärt sein“, erläutert Dr. Ralf Britz von den Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen in Dresden.
Britz und seinen Kollegen Kevin Conway von der Texas A&M University und Lukas Rüber vom Naturhistorischen Museum in Bern ist es nun gelungen eine neue Art der Gattung zu beschreiben. „Mit Hilfe einer Kombination von klassischen, taxonomischen Methoden und molekularen Ansätzen konnten wir zeigen, dass der ursprünglich in mehreren Laboren international als Danionella translucida neurowissenschaftlich untersuchte Fisch eigentlich eine bislang unbekannte Art darstellt“, ergänzt Britz.
Die neu entdeckten Fische sind höchstens 13,5 Millimeter lang und leben in verschiedenen Flüssen an den südlichen und östlichen Ausläufern des Bago Yoma-Gebirges in Myanmar. Dort halten sie sich am liebsten in den kühleren nur 25 Grad Celsius warmen Schichten unterhalb von etwa 30 Zentimeter Tiefe auf. „Sowohl in ihrer Lebensweise, als auch in ihrer äußeren Gestalt sind die Fische fast identisch mit der schon bekannten Art Danionella translucida, deren Lebensraum sie auch teilen – ihre inneren Merkmale unterscheiden sich aber in einigen Bereichen signifikant. Und auch unsere genetischen Untersuchungen zeigen, dass hier nur ein entferntes Verwandtschaftsverhältnis besteht“, so der Dresdner Ichthyologe.
Das internationale Team hat den kleinen Fisch daher neu beschrieben und benannt. Der neue Artname Danionella cerebrum macht mit dem Zusatz cerebrum, lateinisch für „Gehirn“, darauf aufmerksam, dass der Fisch eines der kleinsten bekannten Wirbeltier-Gehirne besitzt.
Originalpublikation:
Britz, R., Conway, K.W. & Rüber, L. The emerging vertebrate model species for neurophysiological studies is Danionella cerebrum, new species (Teleostei: Cyprinidae). Sci Rep 11, 18942 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-97600-0
23.09.2021, Rote-Liste-Zentrum
Verschollener Meeres-Hundertfüßer an der Nordseeküste entdeckt
Dem Bodentier-Experten Dr. Hans Reip gelangen jetzt an mehreren Orten in Schleswig-Holstein Nachweise des Meeres-Hundertfüßers Strigamia maritima, der in Deutschland lange als verschollen galt. Bei seiner Suche erhielt er unerwartet Hilfe von „Nachwuchswissenschaftlern“ – der erste Fund gelang einem kleinen Jungen!
Aufnahme als extrem seltene Art in die neue Rote Liste
Schon länger vermuteten Experten, dass Strigamia maritima auch an der Nordseeküste Deutschlands vorkommt, so wie in Dänemark und Schottland, wo ähnliche Lebensbedingungen herrschen. Ein historischer Beleg von der Insel Helgoland aus den 1960er Jahren war bekannt, im Jahr 2019 fanden dann Forscher des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig (ZFMK) auf der Insel Sylt einige Exemplare.
Das Rote-Liste-Zentrum hatte deshalb einen Experten mit einer systematischen Suche nach Strigamia maritima beauftragt, als Vorbereitung für die nächste Rote Liste: Im Sommer 2021 untersuchte Dr. Hans Reip vom Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz 35 potenziell geeignete Standorte auf Sylt, Föhr, Amrum, Nordstrand, Pellworm sowie am nordfriesischen Festland. An drei Standorten wurde der Bodentier-Experte fündig: zweimal in Dagebüll an der Nordseeküste Schleswig-Holsteins und einmal auf der Insel Sylt.
Der Meeres-Hundertfüßer wird jetzt als etablierte, wenn auch extrem seltene Art in das Gesamtartenverzeichnis der neuen Roten Liste aufgenommen. Die derzeitige Rote Liste der Hundertfüßer ist fünf Jahre alt und soll aktualisiert werden.
Unerwartete Hilfe von zwei „Nachwuchswissenschaftlern“
Auf die ungewöhnliche Tätigkeit des Zoologen wurden zwei kleinen Jungen aufmerksam, die mit ihren Eltern in Sylt unterwegs waren. Dr. Hans Reip berichtet: „Auf die Frage ‚Was machst Du denn da?‘ beschrieb ich ihnen die gesuchte Tierart an Hand eines Bildes per Smartphone und erklärte ihnen den Sinn und Zweck der Unternehmung. Beide stürzten sich sofort enthusiastisch in die Suche nach diesem spannenden, noch nie gesehenen Tier. Einer der Jungen erwies sich bei der Suche als Naturtalent und äußerst wertvoller ehrenamtlicher Mitarbeiter. Er fand nach kurzer Zeit nicht nur das erste Exemplar von Strigamia maritima, sondern in der folgenden halben Stunde mehrere ‚Nester‘ unter den Steinen auf dem feuchten Schlick“.
Für den Wissenschaftler ist dies ein schöner Beleg, dass die Fähigkeit, Arten aufzuspüren keineswegs von einer akademischen Ausbildung und jahrelanger Erfahrung abhängen muss: „Auch Anfänger und Laien können nach kurzer Anleitung äußerst wertvolle Informationen über die biologische Vielfalt sammeln“, so Reip. Nebenbei ergab sich der – vielleicht wichtigste – Aspekt der Zusammenarbeit zwischen dem Wissenschaftler und den beiden Jungen, nämlich die große Begeisterung, mit der die Kinder an der Arbeit des Forschers teilnahmen. Jenseits von digitalen Medien erlebten sie das „Abenteuer Artenvielfalt“ an einem für sie unerwarteten Ort und mit einer für die meisten Menschen ziemlich unscheinbaren Tierart. Auch die Eltern betrachteten das Geschehen mit Erstaunen und Interesse, und sicherlich wird es ein unvergessliches Erlebnis in dieser Familie bleiben: „Damals auf Sylt, als wir mit dem Forscher die Meeres-Hundertfüßer entdeckt haben…“.
Versteckt unter Steinen
Die aktuelle Nachsuche erweiterte das Wissen zu den Habitatansprüchen der Art: Strigamia maritima meidet Sandstrände und war nur unter Steinen zu finden, die lose auf dem Schlickboden liegen. Dass die Art nur an drei der beprobten 35 Standorte vorkam, weist darauf hin, dass sie hohe Ansprüche an ihren Lebensraum stellt und zu den besonders seltenen Bewohnern der Nordseeküste zählt.
500 Exemplare untersucht, 22 Myriapodenarten nachgewiesen
Ein nicht zu unterschätzender Nebeneffekt der Nachsuche war das Auffinden von 22 weiteren Myriapoden-Arten: Dr. Hans Reip sammelte und bestimmte dafür rund 500 Exemplare. Neben Hundertfüßern hielt der Bodentier-Experte auch nach seltenen Doppelfüßern Ausschau: insbesondere nach Xestoiulus laeticollis, Julus scanicus und Leptoiulus cibdellus. Ziel war es, deren aktuelle westliche Verbreitungsgrenze zu finden. Keine der drei Arten konnte jedoch bei den Untersuchungen auf den nordfriesischen Inseln und im nordfriesischen Binnenland gefunden werden.
Für die Aktualisierung der Roten Liste ist dies ein wichtiger Beitrag, denn Schleswig-Holstein gehört bezüglich der Hundertfüßer zu den am wenigsten untersuchten Bundesländern Deutschlands. Die Funde wurden bereits in die Datenbank für Bodenzierfunde, Edaphobase, eingegeben. Die ausführlichen Ergebnisse der Nachsuche werden demnächst in einer Fachzeitschrift publiziert.
Gezielte Nachsuchen – eine vielversprechende Strategie
Im Zuge der vorbereitenden Arbeiten der Roten Listen Deutschlands setzt das Rote-Liste-Zentrum neben der Erfassung von verfügbaren Daten und Monitoring-Ergebnissen auf gezielte Nachsuchen. Diese zielgerichteten Kartierungen beziehen sich immer auf Einzelarten, die entsprechend der aktuell gültigen Roten Liste als ausgestorben, verschollen, vom Aussterben bedroht, extrem selten oder stark gefährdet gelten. Dabei untersuchen Experten und Expertinnen der jeweiligen Artengruppen an bekannten Standorten historischer Verbreitung oder in anderen potenziell für die Art geeigneten Lebensräumen, ob die Zielart dort noch vorkommt oder nicht. Diese Strategie hat sich als sehr effektiv erwiesen und dazu geführt, dass der Gefährdungsgrad dieser Arten genauer eingeschätzt werden kann und die Aussagekraft der jeweiligen Roten Liste weiter verbessert wird.
Auch wenn Funde wie die des Meeres-Hundertfüßers sehr gute und freudige Nachrichten sind: Oftmals ist das Ergebnis der Nachsuchen negativ. Auch das ist ein wichtiges Resultat, zeigt es doch, dass ein wirksamer Habitatschutz unverzichtbar ist, um das Aussterben von weiteren Tier-, Pflanzen- und Pilzarten in Deutschland zu verhindern.
23.09.2021, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Ungleich ist ungleich besser: Artenvielfalt ist der Motor der Ökosysteme
Die wichtigen Prozesse in einem Ökosystem funktionieren umso besser, desto höher die biologische Vielfalt ist. Eine vielfältige Umwelt fördert diesen positiven Effekt biologischer Vielfalt zusätzlich. Wenn weltweit immer mehr Land intensiv genutzt und damit homogener wird, könnte das diesen positiven Effekt abschwächen, berichten Wissenschaftler*innen des Senckenberg und der Universität Würzburg im Fachmagazin „Nature Ecology & Evolution“. In der großangelegten Untersuchung am Kilimandscharo konnten die Forscher*innen nachweisen, dass insbesondere die Artenvielfalt die Leistung des Ökosystems fördert, der Artenumsatz entlang des Höhengradienten spielt hingegen eine geringere Rolle.
Mikroorganismen, Pflanzen und Tiere leisten täglich Großes. Indem sie beispielsweise Material zersetzen, pflanzliche Biomasse produzieren oder Blüten bestäuben, halten sie die Natur „am Laufen“ und sichern so die Lebensgrundlage der Menschen. Viele Studien haben gezeigt, dass sich eine hohe biologische Vielfalt positiv auf solche und weitere Ökosystemfunktionen auswirken kann.
„Es gibt aber noch einen weiteren Faktor, der wichtig ist. Wenn die Umweltbedingungen eines Ökosystems vielfältig sind, zum Beispiel die Bodenbeschaffenheit oder das Klima, könnte das dem positiven Effekt biologischer Vielfalt auf Ökosystemfunktionen einen zusätzlichen Schub geben“, so Dr. Jörg Albrecht vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt.
Albrecht hat gemeinsam mit Kolleg*innen untersucht, ob die Vielfalt der Umwelt einen Unterschied für den positiven Effekt biologischer Vielfalt auf Ökosystemfunktionen macht. Die Forscher*innen arbeiten dazu mit Daten aus 13 natürlichen und menschgemachten Ökosystemen am höchsten Berg Afrikas, dem Kilimandscharo. Es ist eine der ersten Studien, die solch eine Fragestellung in realen Ökosystemen entlang eines Höhengradienten von mehr als 3500 Höhenmetern untersucht.
„Die Daten zeigen, dass der positive Effekt der biologischen Vielfalt auf Ökosystemfunktionen in einer heterogenen Umwelt um rund 20 Prozent höher ist“, erklärt Albrecht. Er fährt fort: „Das bedeutet: Wenn sich der weltweite Trend fortsetzt, immer mehr Land intensiv zu bewirtschaften, könnte das den positiven Effekt biologischer Vielfalt auf Ökosystemfunktionen verringern“.
Darüber hinaus wollten die Forscher*innen wissen, welcher Aspekt biologischer Vielfalt der Erbringung von Ökosystemfunktionen am meisten nützt: Veränderungen in der Artenvielfalt oder der Artenumsatz, d.h. der Wandel in der Artenzusammensetzung entlang des Höhengradienten. Es zeigte sich, dass die Artenvielfalt für Ökosystemfunktionen eine größere Rolle spielt als der Artenumsatz.
„Das hat uns ehrlich gesagt überrascht, weil in der Theorie bisher genau das Gegenteil angenommen wurde. Außerdem finden wir in der Savanne am Fuß des Kilimandscharo ganz andere Artengemeinschaften als in den Nebelwäldern oder am alpinen Gipfel. Der Artenumsatz ist also sehr hoch. Die Artenvielfalt, also wie viele Arten in den Ökosystemen zusammenleben, veränderte sich demgegenüber weniger, war aber für die Funktionalität der Ökosysteme weitaus wichtiger“, so Dr. Marcell Peters von der Universität Würzburg.
Die Forscher*innen sehen die Ergebnisse als Beleg, dass regionale Naturschutzmaßnahmen vor allem auf den Erhalt der Artenvielfalt setzen sollten. „Unsere Ergebnisse belegen, dass biologische Vielfalt nicht nur auf kleinem Maßstab wichtig ist, sondern dass diese Effekte in realen, großräumigen Landschaften sogar noch stärker werden. Damit konnten wir zeigen, dass der Schutz biologischer Vielfalt kein Luxus ist, sondern für den Fortbestand vieler Ökosysteme essenziell ist“, bilanziert Peters.
Originalpublikation:
Albrecht, J. et al (2021): Species richness is more important for ecosystem functioning than species turnover along an elevational gradient. Nature Ecology & Evolution, doi: 10.1038/s41559-021-01550-9
