Was Sie schon immer über Arten wissen wollten
Was ist eine Art?
Bisher haben Biologen keine einheitliche, für alle Organismengruppen gültige Definition dafür gefunden – zu verschieden sind Fortpflanzungsmuster und Artbildungsprozesse zwischen Einzellern und Säugetieren, zwischen Pilzen und Pflanzen.
Eine oft zu lesende Erklärung ist, dass sich Individuen verschiedener Arten in ihren Merkmalen unterscheiden und sich entweder nicht miteinander fortpflanzen können oder keine fortpflanzungsfähigen Nachkommen bekommen.
Das „Artproblem“ in der Biologie
„Fragen Sie zehn Biologen und Sie bekommen zwölf Definitionen“. So fasst Konrad Fiedler von der Abteilung für tierische Biodiversität der Universität Wien zusammen, wie schwer es Biologen fällt, einen einheitlichen Artbegriff zu finden. Im Folgenden ein kurzer Überblick über die wichtigsten Konzepte:
Lange Zeit wurden Arten anhand ihres Bauplans unterschieden. Man nennt das den morphologischen Artbegriff. Anhand von Bestimmungsschlüsseln werden die Arten auseinandergehalten. Doch Arten verändern sich mit der Zeit, was dieses starre Konzept nicht erfassen kann. Zudem können Individuen einer Art oft sehr unterschiedlich aussehen oder Angehörige verschiedener Arten sehen sich zum Verwechseln ähnlich. Dann lassen sich die Arten mit diesem Konzept nicht klar unterscheiden.
In neuerer Zeit und vor allem in der Zoologie hat sich das sogenannte biologische Artkonzept des Evolutionsbiologen Ernst Mayr weitgehend durchgesetzt. Arten bilden demnach Fortpflanzungsgemeinschaften und werden durch reproduktive Isolationsbarrieren getrennt – das heißt, nur innerhalb einer Art können sich Individuen und ihre Nachkommen fortpflanzen.
Schwächen hat dieses Konzept jedoch bei Arten, die sich nicht sexuell vermehren, zum Beispiel bei Bakterien. Und bei gar nicht so wenigen Tierarten kommt es vor, dass die Weibchen unter bestimmten Umständen auf die Männchen verzichten und die Nachkommen aus einer unbefruchteten Eizelle entstehen.
Auch Pflanzen passen nicht immer in das biologische Artkonzept. Sie können oft über Artgrenzen hinweg gekreuzt werden und fruchtbare Nachkommen haben. Manchmal funktioniert dies sogar auf höheren systematischen Ebenen.
Das dritte wichtige Konzept ist das phylogenetische Artkonzept. Hier werden Arten als getrennte Verwandtschaftslinien definiert.
Heute können ähnliche aussehende Artenauch auch durch neue Untersuchungsmethoden unterschieden werden. Biochemische Methoden, die den Stoffwechsel oder Genabschnitte untersuchen, wurden schon bei Bakterien angewandt, um sie zu klassifizieren. Jetzt benutzt man diese Methoden auch bei Tiergruppen, deren Arten schwer auseinanderzuhalten sind, etwa den Fadenwürmern, aber auch bei Insekten und Spinnen. Was ähnlich aussieht, kann auch so als getrennte Art erkannt werden.
Im Detail ist es deutlich komplizierter (siehe Spalte links). Insgesamt gibt es über 20 verschiedene Definitionen dafür, was eine Art ist (Abstract zu einem Überblicksartikel).
Sind Biodiversität und Artenvielfalt das Gleiche?
Nein. Die Begriffe werden zwar oft synonym verwendet, doch Biodiversität geht weiter. Sie umfasst nicht nur die Anzahl der Arten sondern auch genetische Vielfalt innerhalb von Arten und jene von Ökosystemen.
Zur Biodiversität gehört auch die Vielfalt der vorkommenden systematischen Gruppen. Darüber hinaus kann es weitere Kriterien geben. Dazu gehört etwa, ob bestimmte funktionale Typen häufig oder selten sind. So etwas wären bei Pflanzen zum Beispiel Kräuter oder Lianen. Chemodiversität wiederum bezieht sich auf die Vielfalt an pflanzlichen Inhaltsstoffen.
Was ist eine Unterart?
Unterarten gehören zu einer Art und können sich untereinander fortpflanzen. Sie unterscheiden sich jedoch äußerlich und bewohnen innerhalb des Gebietes ihrer Art unterschiedliche Regionen.
Was sind Hybride?
Hybride entstehen, wenn ähnliche Arten gekreuzt werden. Bei Tieren können sie meist keine Nachkommen zeugen. Klassische Beispiele sind Maultier und Maulesel. Werden Tiger, Löwen, Leoparden oder Jaguare gekreuzt, entstehen etwa Tiguare, Jaglione oder Jaguleps. Hybride von Nutzpflanzen spielen eine bedeutende Rolle in der Pflanzenzucht und zum Steigern der Erträge.
Was sind Endemiten und Neobiota?
Als Endemiten oder endemisch bezeichnet man Arten, die nur in einem bestimmten Gebiet vorkommen, zum Beispiel nur in Österreich oder nur auf einer bestimmten Insel.
Neobiota hingegen sind Arten, die vom Menschen in ein Gebiet eingeschleppt werden, wo sie natürlich nicht vorkommen. Neophyten, die Pflanzen unter den Neobiota, wurden oft als Zierpflanzen eingeführt und entwichen dann aus Gärten. Dazu gehören bei uns etwa die Robinie, der Götterbaum und der Riesen-Bärenklau.
Neobiota richten oft bedeutenden ökologischen Schaden an, weil sie kaum Feinde haben und sich zu stark ausbreiten. Bekannte Beispiele sind die Kaninchen in Australien, der Nilbarsch im Viktoriasee und die Wasserhyazinthe in Afrika.
Wie entstehen neue Arten?
Neue Arten entstehen meist dann, wenn die gesamte Population einer Art räumlich getrennt wird - etwa, indem Teile davon auf einer Insel leben oder die beiden Populationen durch Gebirge getrennt sind. Durch Mutationen, Rekombination der Gene und Gendrift unterscheidet sich das Erbgut der getrennten Populationen irgendwann so stark, dass sie sich nicht mehr miteinander fortpflanzen können – eine neue Art ist entstanden.
Dieser Vorgang benötigt viele Generationen und dauert mehrere hunderttausend oder Millionen Jahre. Neue Arten können auch innerhalb eines zusammenhängenden geografischen Gebietes entstehen, wenn die Mutation am Anfang steht.
Wie viele Arten gibt es weltweit?
Genau lässt sich das nicht sagen, da viele Arten schlicht und einfach noch nicht entdeckt worden sind. Bisher sind knapp 1,8 Millionen Arten beschrieben worden. Die Gesamtzahl schätzt man auf drei bis hundert Millionen.
Wie viele Arten sind bereits ausgestorben und wie viele sind gefährdet?
Auch dies lässt sich nicht beantworten. Viele Arten sterben aus, bevor wir sie überhaupt gekannt oder beschrieben haben. Arten dürften heute jedoch 50 bis 100 Mal so schnell aussterben, wie dies natürlicherweise der Fall wäre. 34.000 Planzen- und über 5.000 Tierarten sind vom Aussterben bedroht. Laut Weltnaturschutzunion liegen solche Zahlenangaben jedoch meist zu niedrig, da nur für einen geringen Prozentsatz der bereits beschriebenen Arten verlässliche Angaben darüber vorliegen, ob sie gefährdet sind.
Wie bestimmt man Artenvielfalt?
Zunächst einfach durch Beobachten und Zählen. Doch dies ist schwierig bei artenreichen Gruppen und Arten, die schwer zu finden sind. Und je genauer und länger die Experten suchen, umso mehr Arten finden sie. Um vom Abzählen weg zu kommen, verwendet man daher oft Indikatoren, durch die auf die Artenvielfalt geschlossen werden kann; zum Beispiel indem man bestimmte Arten beobachtet, die auch etwas über die Qualität des Ökosystems aussagen.
Wie weiß man, ob eine Art ausgestorben ist?
Ganz sicher weiß man es nie, und manchmal tauchen ausgestorben geglaubte Arten auch wieder auf. Meist geht man in der Praxis davon aus, dass eine Art ausgestorben ist, wenn sie in einem bestimmten Gebiet eine bestimmte Zeit – etwa zehn oder zwanzig Jahre lang – nicht mehr gesehen worden ist.
Unterschieden wird auch, ob Arten nur gebietsweise oder weltweit ausgestorben sind. Gibt es eine Art noch irgendwo, kann sie eventuell in frühere Gebiete wieder einwandern oder dort ausgesetzt werden. Quasi offiziell als ausgestorben gilt eine Art, wenn sie in den Roten Listen der Weltnaturschutzunion unter diesem Status geführt wird.
Wie rettet man Arten?
Entweder, indem man sie direkt schützt, also zum Beispiel verbietet, sie zu pflücken oder zu jagen, oder indem man ihre Lebensräume bewahrt. Fast alle Staaten der Erde haben seit 1992 die Biodiversitätskonvention der Vereinten Nationen unterzeichnet und sich damit dem Schutz der biologischen Vielfalt verschrieben.
Es existiert allerdings eine Vielzahl an länderspezifischen bzw. internationalen Gesetzen und Abkommen zum Natur- und Artenschutz. Manche davon betreffen die Wale, andere wandernde Tierarten; es gibt ein Abkommen für die Alpen und eines für Feuchtgebiete; eines zum Handel mit bedrohten Tierarten, eine Vogelschutz- und eine Wasserrahmenrichtlinie sowie eine Konvention zum Schutz der Donau.
Die Vereinten Nationen haben das Jahr 2010 zum internationalen Jahr der Biodiversität erklärt. Radio Österreich 1 und science.ORF.at begleiten es mit Schwerpunkten.
Webseite der UN zum internationalen Jahr der Biodiversität
Hierzulande haben das Lebensministerium und das Umweltbundesamt eine Informationsplattforme zu Biodiversität und Naturschutz eingerichtet.
Darüber hinaus spielen viele weitere Gesetze eine Rolle für den Artenschutz. Darunter fallen Naturschutz-, Forst-, Jagd- und Fischereigesetze ebenso wie Raumplanung oder Gesetze zum Umgang mit Chemikalien.
Die Vertragsstaaten der Biodiversitätskonvention haben sich auf das so genannte „2010-Ziel“ geeinigt. Die Länder wollen bis zu diesem Jahr den Verlust an biologischer Vielfalt signifikant reduzieren. Die EU-Staaten gehen sogar noch einen Schritt weiter: Ihr Ziel ist, den Verlust an biologischer Vielfalt bis 2010 zu stoppen.
Mark Hammer, science.ORF.at
