Wir entdecken aktuell mehr Arten als je zuvor und haben trotzdem immer noch keine Ahnung, wie viele es wirklich gibt. Und natürlich ist die Artenvielfalt auch massiv bedroht. Darum geht es heute zum Internationalen Biodiversitätstag bei uns hier im Spektrum Podcast. Mein Name ist Max Zimmer. Schön, dass ihr dabei seid. Spektrum der Wissenschaft – der Podcast von detektor.fm.
Artenvielfalt und Entdeckungen
Wie viele Arten gibt es eigentlich auf der Erde? Das klingt nach einer einfachen Frage, ist es aber ganz und gar nicht. Denn obwohl die Wissenschaft heute mehr Arten entdeckt als jemals, ist die tatsächliche Zahl der Lebewesen auf unserem Planeten immer noch ein Rätsel. Rund zweieinhalb Millionen Arten sind bislang beschrieben, aber Schätzungen gehen davon aus, dass es vielleicht auch zehnmal oder sogar hundertmal so viele sein könnten.
Und besonders spannend – die Geschwindigkeit der Entdeckungen hat sich in den letzten Jahrzehnten massiv erhöht. Gleichzeitig wirft das Ganze natürlich auch eine unbequeme Frage auf, denn die Artenvielfalt ist extrem bedroht. Täglich sterben Arten aus. Wie viele sind denn vielleicht wohl bereits ausgerottet worden, bevor wir sie überhaupt entdeckt haben? Das sind alles Fragen, die wir uns heute zum Internationalen Biodiversitätstag stellen können.
Das ist ein guter Anlass, um sich die Artenvielfalt mal genauer anzuschauen. Und das mache ich heute gemeinsam mit Daniel Lingenhöhl. Der ist Chefredakteur von Spektrum der Wissenschaft, und wer Daniel hier schon mal im Podcast gehört hat, der weiß, die Artenvielfalt ist seine große Leidenschaft. Hallo Daniel. Hallo Max. Daniel, schön, dass du mal wieder da bist.
Moderne Techniken und Entdeckungen
Vielleicht gehen wir mal so rein. Ihr schreibt bei Spektrum in einem aktuellen Artikel, dass heute mehr Arten entdeckt werden als jemals zuvor. Warum denn? Ja, das hat verschiedene Gründe. Der eine sehr wichtige Grund ist, dass wir heute sehr viele moderne Techniken zur Verfügung haben, mit denen wir Arten neu bestimmen können. Beispielsweise die DNA-Analyse.
Wir können deutlich besser mit Hilfe von Technik Vogelstimmen unterscheiden. Wir können Massenspektrometrie machen, Massengentests machen und dabei feststellen, wie viel Genmaterial in der Probe vorhanden ist und welche Gensequenzen davon beispielsweise bislang unbekannt sind. Und dann kann man natürlich fahnden, woher diese Gensequenzen kommen, die man bislang nicht kannte, und auf diese Art und Weise dann neue Arten ausfindig machen.
Ein zweiter Punkt ist, dass heutzutage Lebensräume viel leichter erreichbar sind, als sie das in der Vergangenheit waren. Das hat natürlich Vor- und Nachteile. Wenn etwas leichter erreichbar ist, kann man es auch leichter erschließen. Aber man kommt halt heutzutage mit einem Hubschrauber in ein entlegenes Regenwaldgebiet und kann dann dort die Expeditionstruppe absetzen und das ganze Material.
Dann können die dort forschen und müssen nicht wochenlang sich erst mal mit Kanu und zu Fuß dorthin durchschlagen. Man hat natürlich auch neue Möglichkeiten, in die Tiefsee vorzustoßen. Man muss dann nicht selber runtertauchen, man kann einen Tauchroboter hinschicken. Man kann mit Kartenmaterial vorher arbeiten und Gebiete ausfindig machen, die abgelegen sind von der Zivilisation, und sich dann eben mit dem Hubschrauber hinfliegen lassen und auf die Art und Weise Regionen eingrenzen, in denen die Wahrscheinlichkeit, neue Arten zu finden, sehr hoch ist.
Definition von Arten
Da geht es teilweise auch wirklich um Nuancen, wie du das gerade schon so ein bisschen beschreibst. Das ist ja gar nicht so ganz trivial. Wo beginnt denn eigentlich eine neue Art überhaupt? Wie macht man diese Abgrenzung? Das ist noch nicht mal so hundertprozentig definiert. Normalerweise sagt man, es ist eine eigenständige Art, wenn sie nur mit ihresgleichen fruchtbaren Nachwuchs erzeugen kann.
Aber es ist natürlich schon möglich, dass Arten sich so stark unterscheiden, dass man von jeweils eigenen Arten spricht, die aber im Kontaktbereich zueinander tatsächlich sich auch untereinander erfolgreich vermehren können. Da gibt es dann so Hybride. Die existieren aber halt nur in diesem Übergangsbereich. Es gibt natürlich auch die Möglichkeit, dass es unterschiedliche Arten sind, die leben in getrennten Lebensräumen, die kämen unter natürlichen Bedingungen nie miteinander in Kontakt.
Aber dann verschleppt der Mensch die eine Art in den Lebensraum des anderen. Dann können die sich dort natürlich dann schon treffen und auch vermehren. Dann hat man wieder Hybride. Also diese hundertprozentige Definition, was ist eine Art, was ist eine Unterart, da ist noch einiges im Fluss. Da ist die Wissenschaft noch nicht hundertprozentig sich einig.
Evolution und Artenbildung
Ja, das hat wahrscheinlich auch viel mit der Art, wie neue Arten entstehen, auch einfach zu tun, evolutionär beispielsweise, ja. Also normalerweise entwickeln sich Arten, indem sie sich in Teilpopulationen, Teilbestände aufspalten. Ein gutes Beispiel ist, es kommt ein Vogel, in dem Fall mindestens zwei Vögel, Männchen und Weibchen oder Insekten oder andere Lebewesen, die kommen auf eine bislang unbesiedelte Insel, also von ihrer Art unbesiedelte Insel, und passen sich dann dort an die Lebensgewohnheiten an.
Und dann können die sich dort dann auch im Laufe der Zeit auseinander entwickeln, weil sie unterschiedliche sogenannte ökologische Nischen dann besetzen. Und dann passen sie sich an diese Nische an und entwickeln sich so im Laufe der Zeit auseinander. Das ist ein ganz klassisches Beispiel. Das sind ja die Darwin-Finken auf den Galapagos-Inseln. Ja, die stammen von einem Vertreter, von einer einzigen Art ursprünglich ab.
Ja, die ist auf diese Inseln gekommen und dann haben die sich dort dann ausgebreitet. Und auf diesen Inseln herrschen halt unterschiedliche Bedingungen. Also man hat trockenheiße Tiefländer, man hat eher kühle, feuchte Hochländer, man hat unterschiedliche Nahrungsquellen. Und im Laufe der Zeit haben sich diese Finken dann an unterschiedliche Nahrungsquellen oder unterschiedliche Lebensbedingungen angepasst, haben unterschiedliche Vorlieben entwickelt.
Es gibt da eine Finkenart, die pickt andere Vögel zum Beispiel an und nimmt dann das Blut auf. So ein Vampir-Fink. Oder sie haben kräftige Schnäbel entwickelt, um dort harte Samen zu knacken oder feine Schnäbel, um Insekten zu fressen. Und wenn die sich dann irgendwann im Laufe der Zeit, dieses klassische Artkonzept, sie können sich nicht mehr miteinander fortpflanzen, wenn das dann soweit ist, ja, dann spricht man von zwei Arten.
Der ganze Prozess, den nennt man auch adaptive Radiation, also die Aufspaltung in verschiedene Spezies in Anpassung an ihre jeweiligen Umweltbedingungen. Und das ist so ein ganz gängiger Prozess, der immer noch und weltweit abläuft. Ja, und das Ergebnis sehen wir ja heute quasi auch darin, dass wir immer noch so viele neue Arten entdecken.
Gruppen von Lebewesen
Daniel, was sind denn so Gruppen von Lebewesen, die heutzutage noch besonders häufig entdeckt werden? Ich vermute, es ist ja relativ selten, so dass man noch ein sehr großes Landsäugetier neu entdeckt. Das stimmt. Da komme ich nachher gleich nochmal drauf. Aber erstmal prinzipiell ist es so, die am wenigsten untersuchten Lebensgruppen sind natürlich eher kleine Spezies, Insekten oder bei den Pflanzen auch beispielsweise Gräser, Orchideen, dergleichen oder auch Weichtiere, also Würmer, Spinnentiere.
Natürlich kann man das Ganze noch ins Unendliche quasi treiben, indem man sagt, man hat ja auch natürlich noch die Bakterien und die Archaeen und so weiter. Also da hat man riesige weiße Flecken in der Wissenskarte. Und prozentual entdeckt man natürlich oder beschreibt man jedes Jahr am häufigsten neue Insektenarten oder neue Gras- und Orchideenarten dergleichen.
Aber es ist nicht so, dass wir bei den Wirbeltieren schon am Ende der Skala angelangt wären. Auch hier ist es so, da hat sich in den letzten Jahren der Trend bei den Neubeschreibungen eigentlich noch gesteigert. Bei sehr vielen Wirbeltiergruppen, Amphibien, Reptilien, Fische. Auch bei den Säugetieren entdeckt man tatsächlich noch regelmäßig neue Arten und sogar relativ große.
Allein in den letzten Jahren gab es verschiedene neue Affenarten. Man hat sogar riesige Wale neu beschrieben, die einfach relativ in den Weiten des Ozeans dann doch versteckt gelebt haben und die man nicht als eigene Art erstmal klassifiziert hatte, bis man sie näher untersucht hat. Die einzige Wirbeltiergruppe, bei der die Anzahl der Neubeschreibungen auf relativ niedrigem Niveau jedes Jahr voranschreitet, sind die Vögel. Das ist also die am besten untersuchte Wirbeltiergruppe.
Aber auch hier kann man sagen, so pro Jahr so zwischen 10 und 20 neuen Spezies werden da noch beschrieben. Interessant. Du hast ja gesagt, vor allem Insekten werden eben noch entdeckt. Warum ist es denn so, dass wir so viele Arten da haben im Vergleich zu anderen Tiergruppen zum Beispiel? Das hängt mit der starken Anpassungsfähigkeit zum einen zusammen von Insekten.
Die haben sich im Laufe ihrer Evolution an extrem viele unterschiedliche ökologische Nischen angepasst. Man kann sagen, es gibt Insekten, die sind auf eine einzige Pflanze spezialisiert, an der sie fressen. Und dann gibt es wiederum parasitäre Insekten, die nur auf dieses Insekt spezialisiert sind, das nur an dieser einen Pflanze frisst. Und dann gibt es wiederum Parasiten, die die Parasiten parasitieren.
Also da gibt es sehr viele Möglichkeiten, dass sich Insekten neu entwickeln. Sie existieren auch schon sehr lange, also schon seit Hunderten von Millionen Jahren. Und das ist natürlich ein extrem langer Zeitraum. Sie haben auch die Massenaussterben in der Vergangenheit gut überlebt. Und man kann sagen, dass sich über diese lange Periode hinweg Artenzahlen anreichern.
Und sie haben natürlich auch eine schnelle Generationenfolge. Ein Insekt kann eben bei Menschen oder, noch schlimmer, vielleicht bei Elefanten, die bekommen alle paar Jahre mal Nachwuchs. Da entwickelt sich dann was entsprechend langsamer. Während bei Insekten kann sowas wirklich im Zeitraffer ablaufen. Das ist jetzt nicht innerhalb eines Jahres, aber sehr schnell, dass da neue Arten entstehen.
Und durch diese hohe Anpassungsfähigkeit besiedeln sie halt auch alle Lebensräume, von den trockenen Wüsten und selbst in der Antarktis gibt es einzelne Insektenarten bis hin zu den tropischen Regenwäldern. Und dann kann man sich vorstellen, es gibt ein sehr bekanntes Experiment von einem Käferforscher. Der hat im tropischen Regenwald dann einen Baum eingenebelt mit einem Insektizid.
Und dann sind die ganzen Insekten tot aus dem Baum gepurzelt. Dann hat er gezählt, wie viele Arten sind da drin. Da waren es dann hunderte Arten, die zum Teil auf diesen Baum spezialisiert waren. Und dann hat er extra polieren gesagt, okay, in dem tropischen Regenwald, da gibt es mehrere tausend Baumarten. Jede einzelne Baumart hat so und so viele darauf spezialisierte Insektenarten und dann wieder auf diese Insekten spezialisierten Parasiten.
Und daher kam er am Ende auf die gigantische Zahl von 30 Millionen Arten, die es weltweit geben könnte. Das hat man mittlerweile ein bisschen revidiert, das ist ein bisschen reduziert. Aber wie du schon am Anfang gesagt hast, man weiß es nicht genau, wie viele Arten gibt es auf der Erde überhaupt. Und auch die Schätzungen, die reichen wirklich so von vielleicht noch fünf Millionen bis hin zu mehreren zehner Millionen, 20 Millionen Arten oder sowas.
Der Mittelwert, auf den man sich so im besten Fall einigen konnte, sind um die 8 bis 9 Millionen Arten, die weltweit existieren. Und das ist schon einiges.
Lebensräume und Entdeckungen
Du hast gerade öfter schon die Lebensräume angesprochen und auch die Verfügbarkeit dieser Lebensräume. Wo finden denn diese neuen Entdeckungen in letzter Zeit so am häufigsten statt und in welchen Regionen der Erde werden vielleicht auch noch besonders viele unentdeckte Arten vermutet? Das sind auf der einen Seite die tropischen Regenwälder in Südamerika, im Kongo-Becken, im asiatisch-pazifischen Raum, Neuguinea beispielsweise, wo wirklich noch große Flächen an weitgehend unberührten Regenwäldern vorhanden sind, wo man halt jetzt auch verstärkte Expeditionen hinmachen kann und dort dann eigentlich auf jeder dieser Reisen neue Arten dann kennenlernen, einfangen und dann später im Museum und so weiter bestimmen.
Der zweite große Lebensraum, der noch praktisch völlig unbekannt ist, ist die Tiefsee. Es gibt Hochrechner, die sagen, wir haben erst 0,001 Prozent der Tiefsee überhaupt in Augenschein genommen. Und da kann man sich vorstellen, dass das ein riesiger Lebensraum ist, der im Prinzip noch völlig blank ist in unserem Kenntnisstand.
Und wenn man sich die Fische ansieht, man kennt momentan um die 12.000 bis 15.000 Fischarten und vermutet aber, dass es weit mehr als 40.000 Fischarten geben könnte. Und ein Großteil davon lebt einfach in der Tiefsee. Und ein anderer Teil lebt in Süßwasser-Ökosystemen in Südamerika. Das Amazonasbecken ist bekannt für seine Fischvielfalt, und selbst da vermutet man, dass da noch tausende Arten im Prinzip unentdeckt sind.
Dass man in manche Lebensräume dann eben doch immer noch nicht so gut vordringen kann, das macht es auch so schwierig, zu sagen, wie viele Arten es gibt. Und interessanterweise ist es auch total schwer zu sagen, wie viele Arten so aussterben. Das ist vielleicht sogar noch schwieriger zu sagen. Erstens, man kennt viele Arten ja gar nicht. Und wenn jetzt ein Lebensraum zerstört wird, dann weiß man nicht, für viele Tiergruppen und auch Pflanzengruppen, was dort verschwindet.
Das ist also ein Problem. Es gab schon Studien, beispielsweise in Ecuador, da hatte man dann kleinräumig Ökosysteme untersucht, Bergregenwald, und eine Katalogisierung gemacht der Arten, die dort vorkommen. Und dann wurde das Ding abrasiert, und dann ist man davon ausgegangen, dass da dutzende Arten ausgestorben sind. Man kannte aber einen Teil davon. Man hat ja nicht alle Insekten untersucht.
Also man weiß nicht, was verloren gegangen ist, dass dieser einzigartige Lebensraum dann komplett verschwunden ist. Das ist der eine Punkt. Der andere Punkt ist, meistens existieren ja dann noch irgendwo kleine Flecken der ursprünglichen Natur. Wenn man dann genauer hinguckt, dann sieht man, okay, die Pflanze, von der man gedacht hätte, die wird ausgestorben, die wächst ja doch noch.
Deswegen sind also sehr viele Biologen und Biologinnen sehr zögerlich, bis sie definitiv sagen, eine Art ist ausgestorben. Das funktioniert natürlich bei großen Landsäugetieren vielleicht ganz gut. Da kann man sagen, okay, man hat ja seit 50 Jahren hier den südafrikanischen Blaubock nicht mehr nachgewiesen oder die ställische Seekuh. Das sind beides ausgestorbene Säugetierarten, schon aus dem 18. und 19. Jahrhundert ausgestorben. Da weiß man es dann sicher.
Aber bei vielen Arten hat man halt doch noch die Hoffnung, dass sie vielleicht in abgelegenen Nischen überdauert haben, die noch keiner untersucht hat. Und man will nicht eine Art vorstellen als ausgestorben erklären, weil dann kann man ja auch kein Geld mehr für Schutzmaßnahmen akquirieren oder keine Schutzgebiete mehr ausweisen für diese Art, weil man sagt, die ist ja nicht mehr vorhanden.
Deswegen dauert es oft Jahrzehnte, bis man sagt, okay, dieser Vogel existiert nicht mehr oder dieser Fisch existiert nicht mehr. Daher sind diese Aussterberaten auch allesamt nur Schätzungen.
Konsequenzen des Artensterbens
Verstehe. Okay. Und es ist ja jetzt auch so, man kann, wenn eine Art ausstirbt, das einfach quasi schade finden, weil die existiert dann nicht mehr. Aber das hat ja auch Konsequenzen. Lass uns darauf vielleicht mal noch so ein bisschen eingehen. Also was passiert denn zum Beispiel in einem Ökosystem, wenn da jetzt eine Art verschwindet? Man kann sich das Ganze vorstellen wie ein Sicherheitsnetz.
Es macht vielleicht noch nicht viel aus, wenn man jetzt mal den einen Faden zieht und vielleicht noch den anderen Faden zieht, dann hält das gesamte Netz noch. Wenn man aber zu viele Fäden zieht oder vielleicht auch einen tragenden Faden oder einen Hauptsicherheitsfaden, dann kann das dazu führen, dass das gesamte Ökosystem zusammenbricht oder sich radikal umbaut und nichts mehr mit dem vorherigen Ökosystem zu tun hat.
Je nach Art, wenn es eine Schlüsselart beispielsweise ist, dann kann das natürlich auch langfristig zu wirtschaftlichen Folgen führen, das muss man so sagen. Klassisches Beispiel hierfür sind die Seeotter vor der nordamerikanischen Pazifikküste. Die halten bestimmte andere Arten in Schach, etwa so Seeigel, die den Kelp fressen, also den Seetang.
Und der Seetang ist ein wichtiges Ökosystem, Kinderstube für Fische etc. und bindet auch viel Kohlenstoff. Als man dann diese Seeotter gejagt hat und ausgelöscht hat, lokal, die sind dann die Seeigel zu, die fraßen dann den gesamten Tang zusammen und damit ist die Kinderstube für diese Fische verloren gegangen, was dann verringerte Fischfänge zur Folge hatte.
Und so muss man sich das da vorstellen. Diese ganzen Arten haben ja auch Abhängigkeiten zueinander, und wenn man zu viele dieser Abhängigkeiten dann beseitigt, dann führt das letztlich dann irgendwann zu einem radikalen Umbau oder Zusammenbruch des Ökosystems, was, wie du ja gerade schon angesprochen hast, dann aber immer auch Auswirkungen auf uns Menschen hat.
Da muss man immer dran denken. Also die Biodiversität, die beeinflusst uns ganz entscheidend. Auf alle Fälle. Das sehen wir auch in Deutschland. Wir haben in Brandenburg ja ausgedehnte Kiefernforste. Das sind im Prinzip halt Holzplantagen. Ursprünglich wuchsen dann Buchen-Eichen-Mischwälder, vor allem Eichenmischwälder, die weniger feuerempfänglich sind oder die auch die Grundwasserneubildung stärker ermöglichen.
Man hat das Ökosystem noch ein anderes ersetzt. Jetzt hat man ein feuergefährdetes Ökosystem, das weniger Grundwasserneubildung anregt, und damit haben wir natürlich ein Problem. Es entstehen wirtschaftliche Schäden durch die Brände. Man hat Wassermangel während Trockenphasen, und das schlägt dann eindeutig auch auf uns zurück in Gesundheitsfragen, wirtschaftlichen Fragen, in Versorgungsfragen.
Und das muss man sich natürlich dann vorher überlegen, ob man zu viele Arten verlieren will. Ja, das ist nur eines von vielen Beispielen, auf jeden Fall.
Abschlussfrage
Daniel, ich würde zum Abschluss gerne noch eine Frage stellen. Du wirst wahrscheinlich sagen, die kann man nicht beantworten, aber ich möchte es trotzdem mal wissen. Glaubst du, wir können jemals alle Arten auf der Erde erfassen? Da bin ich ziemlich sicher, dass wir das nicht können. Wir werden es wahrscheinlich schaffen, die meisten Säugetierarten, bei den Vögeln sind wir fast schon so weit, oder die meisten Wirbeltiere am Ende des Tages erfassen zu können.
Aber ich glaube nicht, dass wir irgendwann in den nächsten 100 Jahren, dass es uns gelingt, auch alle Bakterien oder Archaeen etc. zu erfassen. Das ist einfach eine unglaubliche Fülle an Lebensformen, die dann auch wissenschaftlich beschrieben werden müssten. Und es sind ja nicht nur die Arten bedroht, es sind ja auch die Artenkenner bedroht, die Taxonominnen und Taxonomen.
Das ist nicht unbedingt mehr der beliebteste Bereich des Studiums oder da, wo die Gelder hinfließen. Es muss ja auch Leute geben, die das können. Technik wird uns natürlich auch weiterhin helfen, aber dieser Mangel an Expertentum auf der einen Seite und diese Fülle an Lebensformen auf der anderen, das ist ein zu großer Berg, den wir hier nicht überwinden werden.
Aber es wird uns noch gelingen, hier sehr, sehr viel erfahrbar zu machen und zu erkennen. Also eine schöne Sisyphos-Arbeit im besten Sinne eigentlich, die Artenerkennung.
Daniel, vielen, vielen Dank dir, dass du uns hier zum Biodiversitätstag ein bisschen Einblick in die Artenvielfalt und auch die Neuentdeckungen von Arten und die ganze Problematik mit den Ökosystemen gegeben hast. Mehr dazu erfahrt ihr in ganz, ganz vielen Artikeln auf spektrum.de. Da einfach mal nach dem Schlagwort Biodiversität oder Artenvielfalt oder Artenschutz suchen.
Und Daniel, ja, dir sag ich vielen, vielen Dank fürs Erklären. Ja, vielen Dank dir und viel Spaß noch. Tschüss. Ciao.
Und das war’s für diese Woche von uns hier beim Spektrum Podcast. Euch vielen Dank fürs Zuhören. Seid gerne auch kommende Woche wieder dabei. Wie immer am Freitag gibt’s dann eine neue Folge von uns. Bis dahin freue ich mich, wenn ihr den Podcast abonniert, wenn ihr kommentiert, bewertet und teilt. Das hilft uns sehr. Auch dafür vielen Dank. Mein Name ist Max Zimmer, und ich sag Tschüss und macht’s gut. Spektrum der Wissenschaft. Der Podcast von detektor.fm.
Foto: Spektrum der Wissenschaft