I.
WAS IST DIE ARTENVIELFALT
UND WIE IST SIE
UNS VON NUTZEN?
1. Was ist die Artenvielfalt?
Mit 1,9 Millionen bekannten Tierarten, Pflanzenarten, Pilzarten und Mikroorganismen und unzähligen Arten, die noch zu entdecken sind, wimmelt es auf der Erde nur so vor Leben. Dieses Leben nimmt die unterschiedlichsten Formen an (von mikroskopisch kleinen Algen bis hin zu den größten Säugetieren) und hat sich bis in die entlegensten Ecken der Erde eingenistet (von den Tiefen der Ozeane bis auf die höchsten Gebirgsgipfel). Diese außergewöhnliche Vielfalt des Lebens auf der Erde ist als „Artenvielfalt“ bekannt.
Der Begriff Artenvielfalt ist ein aus zwei Begriffen zusammengesetztes Wort: Arten und Vielfalt.
Die Artenvielfalt umfasst also alles, was auf der Erde lebt.
Alle Arten, die heute unseren Planeten bewohnen, sind das Ergebnis eines langen Prozesses, den man Evolution nennt. Während dieser Evolution sind die Arten allmählich entstanden und haben die Lebensräume bewohnt und gebildet. Jede Art hat sich an die Lebensbedingungen angepasst (verfügbare Nahrungsmittel, Klima, Temperatur, Unterschlupf, Feinde usw.), die sie in ihrem Lebensraum vorfand. So sind die unterschiedlichsten Lebensformen entstanden: von mikroskopischen Algen bis hin zu riesigen Säugetieren, von Muscheln bis hin zu Wahlen, von Insekten bis zu den Vögeln, von Moosen auf den Bäumen bis hin zu Blütenpflanzen usw. Sie alle tragen zu einer unglaublich vielfältigen Umwelt bei.
Kurzer Rückblick auf die Geschichte des Leben auf der Erde
Die Erde besteht seit etwa 4,5 Milliarden Jahren. Das Leben entstand vor etwa 3,5 Milliarden Jahren.
Die ersten Lebensformen waren Einzeller, die in den Ozeanen lebten. Schritt für Schritt entwickelten sie sich zu komplexeren Organismen aus mehreren Zellen, wie zum Beispiel die Algen. Die Blaualgen waren die ersten Lebewesen, die Photosynthese machten. Diese Organismen nehmen das Kohlendioxid (CO2) aus der Luft auf und wandeln es in Sauerstoff um (O2). Diese Aktivität der Algen, die Milliarden von Jahren angedauert hat, hat die Zusammensetzung der Atmosphäre (weniger CO2 und mehr O2) allmählich verändert und die Entwicklung von komplexeren Lebensformen, die Sauerstoff verbrauchen, ermöglicht.
Vor rund 500 Millionen Jahren kam es regelrecht zu einer Explosion der Lebensformen. Auf einmal gibt es Seesterne, Krebstiere, Quallen und die ersten Wirbeltiere. Sie erobern das Festland und die Luft. Die ersten flügellosen Insekten, die Amphibien und die ersten Landpflanzen, worunter die Farne besiedeln die Erde (von – 440 bis – 360 Millionen Jahre). Dann kommen die Flügelinsekten und Reptilien (von -360 bis -300 Millionen Jahre), die Dinosaurier und die Säugetiere (von – 300 bis – 200 Millionen Jahre).
Vor 1,8 Millionen Jahren begann unsere Zeit. Die Vorfahren des modernen Menschen besiedeln die Erde und nach einer langen Entwicklungsphase taucht der Homo sapiens sapiens, d.h. der Mensch, wie wir ihn heute kennen, auf.
2. Die drei Ebenen der Artenvielfalt
Man unterscheidet zwischen drei Ebenen der Artenvielfalt: Die Vielfalt der Arten, die genetische Vielfalt und die Vielfalt der Ökosysteme.
• Die Vielfalt der Arten
Die Artenvielfalt wird häufig als Synonym für die Vielfalt der Arten verwendet. Je mehr verschiedene Arten in einem bestimmten Lebensraum leben, desto größer ist die Artenvielfalt.
Wissenschaftler schätzen, dass heute zwischen 3 und 100 Millionen Arten Pflanzen, Tiere, Pilze und Mikroorganismen die Welt bevölkern. Nur 1,9 Millionen Arten wurden bisher weltweit verzeichnet.
Die Säugetiere und Vögel sind wohl bekannt, was aber nicht für die Pflanzen, Insekten, Pilze und Mikroorganismen gilt. Jedes Jahr entdecken Biologen etwa 20.000 neue Arten. Die meisten davon gehören zur Familie der Insekten oder anderer wirbelloser Tiere, auch wenn kürzlich neue Fischarten und Reptilien entdeckt worden sind.
Die Artenvielfalt ist von einem Ort zum anderen unterschiedlich. Die Gebiete mit den meisten Arten zeichnen sich durch ihre hohen und gleichbleibenden Temperaturen, viel Sonne und eine gute Wasserverfügbarkeit aus. Die Artenvielfalt ist daher am Äquator und an den Wendekreisen am größten und nimmt ab, je mehr man sich den Polen nähert. Aber auch andere Umweltfaktoren beeinflussen die Reichhaltigkeit der Artenvielfalt. So ist die Artenvielfalt zum Beispiel in der Stadt geringer als auf dem Land und eine blühende Wiese birgteine größere Artenvielfalt als ein Getreidefeld.
• Die genetische Vielfalt
Jede Art zählt eine gewisse Anzahl Individuen. Diese Zahl variiert von einer Art zur anderen. Generell gilt jedoch, dass je spezialisierter eine Art im Hinblick auf ihr Umfeld und ihre Lebensbedingungen ist, desto weniger Individuen gibt es davon. Nur wenige Arten gibt es in wirklich großen Mengen. Die meisten sind eher wenig verbreitet, selten oder sehr selten.
Die Individuen einer selben Art teilen das gleiche Genmaterial. Aber jedes Individuum einer Art weist kleine genetische Abweichungen auf, wodurch es sich von den anderen Individuen seiner Art unterscheidet. So unterscheidet sich jeder Mensch von den anderen aufgrund seiner Gesichtszüge, der Augenfarbe, der Haarfarbe, der Haut, seiner Größe, …
Die Gene bestimmen aber nicht nur die körperlichen Eigenschaften, sondern beeinflussen auch die Reaktionen des Individuums auf äußere Einflüsse oder die Wahrscheinlichkeit, an bestimmten Krankheiten zu erkranken.
Die genetischen Merkmale spielen eine Hauptrolle im Leben und Überleben in einem bestimmten Umfeld. Bei den Schmetterlingen beeinflusst die Farbe der Flügel zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit, von einem Räuber entdeckt zu werden. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein heller Schmetterling in einem dunklen Umfeld gefressen wird, größer als für seine dunklen Artgenossen.
Bei der Fortpflanzung mischen sich die Gene des Männchens mit denen des Weibchens und es entstehen neue genetische Merkmale. Die genetische Vielfalt einer Art hängt von ihrer Anzahl Individuen ab. Je mehr Individuen eine Art zählt, desto reicher wird sie aus genetischer Sicht und desto besser kann sie sich auch an die Veränderungen innerhalb ihres Umfeldes anpassen (z.B. das Aufkommen neuer Krankheiten oder Parasiten, ein wärmeres oder kälteres Klima, neue Räuber, …). Im Gegensatz dazu ist eine Art mit weniger Individuen aus genetischer Sicht einheitlicher und kann sich weniger gut an neue Lebensbedingungen anpassen.
Darüber hinaus ist es für den Erhalt der Bevölkerung einer Art wichtig, dass sie groß genug ist, um es jedem Individuum zu ermöglichen, einen Partner mit einem ausreichend unterschiedlichen Genmaterial zu finden, um gesunde Nachkommen zu zeugen. Wenn die Mindestzahl Individuen nicht gegeben ist, besteht für diese Bevölkerung die Gefahr, dass Inzuchtprobleme entstehen, die zu ihrem Aussterben führen können.
Je geringer die Anzahl Individuen einer Art ist, desto größer wird die Gefahr, dass sie bei starken Schwankungen der Lebensbedingungen ausstirbt.
D’ailleurs, pour que la population d’une espèce donnée se maintienne, elle doit être assez nombreuse pour permettre à chaque individu de trouver un partenaire de reproduction génétiquement assez différent pour assurer une descendance saine. Si le nombre minimal d’individus n’est pas assuré, la population risque de voir apparaître des problèmes de consanguinité qui peuvent causer son déclin. Plus le nombre d’individus que compte une espèce est restreint, plus cette espèce est menacée d’extinction en cas de modification importante de ses conditions de vie.
Das Beispiel des nördlichen Breitmaulnashorns
Das nördliche Breitmaulnashorn (Ceratotheriumsimum cottoni) war früher in
Nord- und Zentralafrika weit verbreitet. Der einzige heute noch bekannte Bestand lebt in der Demokratischen Republik Kongo, wo die Tierzahl einen dramatischen Rückgang von 500 auf 4 verzeichnet hat.
Diese geringe Tierzahl, die geographische Begrenzung sowie die Wilderei
führen dazu, dass diese Unterart heute vom Aussterben bedroht ist. Bei jüngsten Untersuchungen ist es nicht gelungen, die letzten Exemplare zu orten.
Seinem nächsten Verwandten, das südliche Breitmaulnashorn (Ceratotherium simum simum), geht es aber gut und sein Bestand steigt.
• Die Vielfalt der Ökosysteme
Ein Ökosystem ist eine dynamische Einheit lebender Arten (Pflanzen, Tiere, Pilze und Mikroorganismen), die untereinander und mit dem Lebensraum (Bodenart, Relief, Klima usw.), in dem sie leben, von dem sie abhängen und auf den sie wiederum einen Einfluss ausüben, interagieren.
Beispiele von Ökosystemen sind die Wüsten, die Korallenriffe, die Feuchtgebiete, die Tropenwälder und borealen Nadelwälder, die Wiesen, die Stadtparks oder die angebauten landwirtschaftlichen Flächen. Die Ökosysteme können entweder nur geringfügig durch den Menschen gestört werden, wie die tropischen Regenwälder, oder aber sie werden stark durch Menschenhand verändert, wie zum Beispiel in der Landwirtschaft.
Auf unserem Planeten gibt es unzählige Ökosysteme unterschiedlicher Größen. Eine Wasserpfütze mit ihren Lebewesen bildet ein Ökosystem genauso wie eine Wüste, ein Bach, ein Garten, eine Hecke, ein Korallenriff, ein Sumpf oder ein Wald, … Die Erde selbst ist sogar ein großes Ökosystem, das nur dank der vielen Untersysteme, die sie zusammensetzen, funktionieren kann. Jede Art spielt dabei eine bestimmte Rolle. Manche verzehren Pflanzen, andere sind Räuber, noch andere zersetzen organische Stoffe und setzten so die für den Pflanzenwuchs notwendigen Mineralstoffe frei. All diese Wechselwirkungen gleichen sich aus und bilden ein offensichtliches Gleichgewicht.
Dieses Gleichgewicht kann durch ein natürliches Phänomen (Waldbrand, Dürreperioden, Klimaerwärmung, …) oder durch die Einwirkung des Menschen (Abholzung der Wälder, Trockenlegung von Feuchtgebieten, Verschmutzung, …) gestört werden. Manchmal erholt sich das gestörte Ökosystem von ganz alleine, in anderen Fällen sind die Veränderungen aber nicht rückgängig zu machen und ist es für immer zerstört. Mit jedem Ökosystem, das zerstört wird, werden auch alle Arten, die darin leben, vernichtet. Je mehr Arten ein Ökosystem enthält, desto stärker ist es und desto besser passt es sich den Veränderungen an.
Was für ein kleinflächiges Ökosystem gilt, gilt auch für ein weltweites Ökosystem. Je mehr unterschiedliche Ökosysteme die Erde enthält, desto besser kann sich das große Ökosystem Erde an Umweltveränderungen anpassen.
Mehr Infos?
> Siehe INFOBLATT (in Band 4)
Die Ökosysteme der Erde
So hängt auch die Gesundheit des großen Ökosystems Erde von der Vielfalt und der Gesundheit der Ökosysteme ab, die es bilden. Der Schutz der Artenvielfalt ist daher ein erster Schritt im Schutz des Ökosystems Erde. Es reicht nicht nur, ein Tier oder eine Pflanze zu schützen oder einige Individuen bestimmter Arten in einem Zoo zu bewahren.
Wenn wir unseren Planeten schützen möchten, müssen wir die Artenvielfalt schützen, d.h. dass sowohl die Ökosysteme als auch die Arten und Individuen geschützt werden müssen.
3. Welchen Nutzen hat die Artenvielfalt für den Menschen?
Die Artenvielfalt spielt in unserem Leben eine ausschlaggebende Rolle. Abgesehen davon, dass sie unser Lebensumfeld bildet, ist sie der Ursprung zahlreicher kostenloser Produkte und Dienste, auf die der Mensch und alle anderen Arten zurückgreifen. Sie ist deshalb von unschätzbarem Wert und unersetzbar. Die Dienste, die sie für uns erfüllt, können in vier große Kategorien eingestuft werden:
1. Versorgungsdienste
Die Artenvielfalt liefert Produkte, die für den Alltag notwendig sind, wie zum Beispiel die Nahrungsmittel, die Rohstoffe, die Brennstoffe und die Medikamente.
- Nahrungsmittel: Dank der Artenvielfalt verfügen wir über zahlreiche Arten Früchte und Gemüse sowie Haustierarten, die je nach der Erdregion unterschiedlich sind. Das reicht bis hin zu den Mikroorganismen, die für die Nahrungsmittelherstellung verwendet werden (wie die Hefen für die Herstellung von Brot, Käse oder Bier). Ohne Mikroorganismen gäbe es auch keinen Wein oder kein Sauerkraut!
- Die Rohstoffe und die Brennstoffe: Die Artenvielfalt liefert zahlreiche Rohstoffe, die in der Industrie und dem Handwerk verwendet werden, wie zum Beispiel Holz, Hanf, Lehm, Baumwolle, Wolle, Seide, Kautschuk, … Sie liefert auch bestimmte pflanzliche Energiequellen.
- Medikamente: Seit jeher verwendet der Mensch Pflanzen wegen ihrer heilenden Eigenschaften. Auch wenn wir heute unsere Arzneimittel in der Apotheke kaufen, anstatt sie aus der Natur zu beziehen, werden etwa 50% der Medikamente, die wir verwenden, aus Pflanzen hergestellt. In Aspirin werden beispielsweise Weidenextrakte verwendet, für die Behandlung von Krebserkrankungen Eibenextrakte und für die Behandlung von Herzbeschwerden Fingerhutextrakte usw.
Nur 5.000 der 250.000 bekannten Blütenpflanzen sind auf ihre mögliche heilende Wirkung untersucht worden. Über jede Pflanze, die ausstirbt, bevor sie untersucht werden konnte, bleibt das Geheimnis bestehen, ob sie vielleicht ein Heilmittel gegen eine Krankheit enthielt oder nicht.
2. Regulierende Dienste
Die Artenvielfalt beeinflusst zahlreiche Bereiche, wie zum Beispiel die Regulierung des Klimas, die Kontrolle von Krankheiten, die Vorbeugung von Überschwemmungen, der Erhalt der Wasserqualität, die Abfallbearbeitung, die Regulierung der Schädlinge usw.
Während der Flutwelle, die Indonesien Ende 2004 heimgesucht hat, sind die Küstengebiete mit Mangroven weniger beschädigt worden, als die Küstenabschnitte, an denen die Mangroven den Dörfern und Hotelkomplexen weichen mussten.
Wie die Ökosysteme nehmen die Mikroorganismen bestimmte Schadstoffe und Giftstoffe auf und zersetzen sie. Man geht davon aus, dass ein Hektar Wald jährlich 70.000 Kilogramm Feinstaub und Giftstoffe aufnehmen kann.
3. Hilfsfunktion
Die Artenvielfalt trägt zur natürlichen Funktionsweise der Ökosysteme bei, die für die Herstellung anderer Dienste notwendig sind, wie zum Beispiel der Wasserkreislauf, die Photosynthese und die Sauerstoffproduktion, die Bildung und die Düngung des Bodens, die Bestäubung usw.
Eine große Anzahl Bestäuberinsekten (Bienen, Wespen, Hornissen, Schmetterlinge, …) ernähren sich vom Blumennektar. Weil sie den Pollen von einer Blüte zur nächsten tragen, werden die Blüten bestäubt. Ohne diese Insekten wäre die Fortpflanzung bestimmter Pflanzen (Blütenpflanzen) nicht möglich und wir würden weder Früchte, noch Gemüse essen, die etwa 10% unserer Ernährung darstellen.
4. Kulturelle Dienste
Der Mensch zieht aus der Artenvielfalt auch einen nicht materiellen Nutzen, wie zum Beispiel die Freizeit- und Tourismusaktivitäten, die Entspannung, die künstlerische Schaffung, die geistige Bereicherung oder die Inspiration für die Wissenschaften und die Technik.
In Märchen und Legenden spielen Pflanzen und Tiere häufig eine Hauptrolle. Indem wir die Artenvielfalt beobachten, können wir die Mechanismen des Lebens besser verstehen und sie zum Beispiel als Inspiration im Technologiesektor nutzen. So haben bestimmte Stoffe die Entwicklung neuer Technologien ermöglicht (Digitoxin wird z.B. in Digitalgeräten verwendet) und natürliche Mechanismen haben uns bei der Entwicklung anderer Produkte, wie zum Beispiel Klettverschlüsse inspiriert.
All diese Dienste werden von Lebewesen angeboten. Sie werden jedoch nicht durch die biologische Vielfalt selbst, sondern durch die Fülle bestimmter, ausschlaggebender Arten geboten. Ein kritischer Rückgang einer Art auf lokaler Ebene wird die Dienste des Ökosystems beeinträchtigen, selbst wenn diese Art weltweit nicht bedroht ist.
Je reichhaltiger die Artenvielfalt ist, desto besser kann sie die verschiedenen Dienste ausführen. Die Geschichte der Menschheit ist voller Beispiele, in denen eine für die Ernährung bestimmte Art einer Krankheit oder einem Schädling zum Opfer gefallen ist. Manchmal konnte dank einer anderen, widerstandsfähigeren Art eine Nahrungsmittelkatastrophe vermieden werden. So wurden im Jahr 1970 in Brasilien die Kaffeeplantagen vor Kaffeerost (Rostpilz der Kaffee-Pflanzen befällt und die gleichnamige Krankheit auslöst) gerettet, indem eine wilde äthiopische Kaffeeart angepflanzt wurde.
Mehr Infos?
> Siehe INFOBLATT (in Band 4)
Die Dienste der Ökosysteme
Diese Dienste können auf verschiedenen Ebenen von Nutzen sein ( lokal, regional und/oder weltweit), und sich auf die künftigen Generationen ausweiten. Ein Wald versorgt eine örtliche Gemeinschaft mit Nahrung, Naturfasern oder Brennholz. Regional verhindert der Wald Erdrutsche, er filtert das Wasser und bietet den Bewohnern nahegelegener Städte Freizeitmöglichkeiten. Weltweit kann der selbe Wald Kohlendioxid binden und somit zur Regulierung des Treibhausgaskonzentrationen in der Luft beitragen. Er kann zudem einer seltenen Pflanze Unterschlupf bieten, deren pharmakologische Eigenschaften der gesamten Weltbevölkerung zugute kommen können.