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Wissenschaftler vertiefen Erkenntnisse zur Entstehung von Artenvielfalt auf Inseln

In einer neuen Studie, die jetzt in Current Biology veröffentlicht wurde, hinterfragt ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern u.a. aus dem Museum für Naturkunde Berlin, die vor 50 Jahren aufgestellte Theorie zur Inselbiogeographie. Hauptforschungsfrage dabei war, ob die Artenvielfalt auf Inseln über längere Zeiträume konstant bleibt. Mittels DNA-Analyse und Fossildaten von Vögeln auf der Macaronesischen Inselgruppen im Atlantik konnte diese einflussreiche Theorie nun erstmals bestätigt werden.

In diesem Jahr feiert die wissenschaftliche Gemeinschaft das fünfzigjährige Jubiläum der Veröffentlichung der einflussreichen Theorie von Robert MacArthur und Edward Wilson zur Inselbiogeographie. In den 1960er Jahren hatten die beiden amerikanischen Ökologen eine zündende Idee, die das Verständnis von Biodiversität revolutionierte: Sie vertraten die Auffassung, dass die Anzahl der auf einer Insel lebenden Arten sich langfristig auf eine Konstante, das sogenannte dynamische Gleichgewicht – ein dynamisches Wechselspiel zwischen Zuwanderung und Aussterben - einpendelt. Die Theorie hat verschiedene Disziplinen, aber auch das gesellschaftliche Handeln nachhaltig beeinflusst, indem die Theorie in die Planung und Betreuung von Naturschutzgebieten einfloss.

Zwar sind die Grundlagen der Theorie weithin akzeptiert, doch die zentrale Aussage, dass Inseln zu einem Gleichgewicht der Artenvielfalt tendieren, blieb umstritten. Die neuere Forschung zur Geologie und Lebenswelt von Inseln legte sogar nahe, dass ein solches Gleichgewicht höchst selten oder gar nicht erreicht wird. Bis vor Kurzem gab es allerdings auch nicht die Möglichkeit, die Gleichgewichtstheorie wirklich zu überprüfen, denn dazu brauchte man Informationen über die Zahl der Arten, die die Inseln vor Hunderten oder gar Millionen von Jahren bewohnt haben.

In einer neuen Studie, deren Ergebnisse in Current Biology veröffentlicht wurden, wandten Biologinnen und Biologen vom Museum für Naturkunde Berlin, der Universität Potsdam, der Universität Oviedo und der Universität Groningen die Inselbiogeographie-Gleichgewichtshypothese auf die Macaronesischen Inseln im Atlantischen Ozean an, also auf die vier Inselgruppen Azoren, Kanarische Inseln, Cap Verde’ sche Inseln und Madeira. Diese sind für ihre große Artenvielfalt und die Einzigartigkeit ihrer Flora und Fauna bekannt. Den Autoren standen DNA-Sequenzen von sämtlichen auf den Inseln lebenden Nicht-Seevögeln zur Verfügung, einschließlich so seltener Arten wie dem Azoren-Buchfink, dem Gran Canaria-Blaufink und der Raso-Lerche. Die DNA-Proben umfassten auch solche zu den jeweils am nächsten verwandten Arten in Afrika und Europa – insgesamt fast 400 Arten. Mithilfe der molekularbiologischen Daten ließ sich abschätzen, wie lange die Erstbesiedlung der Inseln durch eine Art zurücklag. Außerdem wurden paläontologisch erhobene Daten zu auf den Inseln ausgestorbenen Arten hinzugezogen.

Auf diese Daten wendeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein stochastisches Multi-Archipel-Computermodell an um abzuschätzen, in welchem Tempo die Arten sich ausbreiteten und ausstarben und sich neue einheimische Arten entwickelten. Anschließend wurde im Modell simuliert, wie sich auf jeder Inselgruppe im Laufe der Zeit die Anzahl der Arten seit Entstehung der Inseln entwickelt hat. Bemerkenswerterweise zeigte sich, dass auf allen vier Inselgruppen über lange Zeiträume hinweg ein Gleichgewicht der Artenvielfalt entstanden und erhalten geblieben war, genau wie MacArthur und Wilson vermutet hatten. Diese Ergebnisse legen nahe, dass ein solches Einpendeln auf ein Gleichgewicht weiter verbreitet ist als angenommen wurde. Weitere Studien auf anderen Inseln werden folgen. Die Autorinnen und Autoren gehen davon aus, dass künftige Studien zur Entdeckung ähnlicher Muster führen.

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Valente L, Illera JC, Havenstein K, Pallien T, Etienne RS & Tiedemann R (2017). Equilibrium bird species diversity in Atlantic islands, Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2017.04.053.
Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung
http://dx.doi.org/ 10.1016/j.cub.2017.04.053

19.05.2017

Druckdatum: 28.06.2017   ©  2007 Vbio