Warum gerade überall neue Arten entdeckt werden
Viele Orte der Welt sind noch unerforscht – und die Frage, wie viele Tiere und Pflanzen an ihnen leben und wachsen, ist ebenso ungelöst. Schätzungen zufolge gibt es Millionen Organismen, die bis heute noch nicht entdeckt wurden.
Die Welt befindet sich im größten Artensterben seit dem Ende der Dinosaurierzeit vor 65 Millionen Jahren: In seinem aktuellen Bericht meldet der Weltbiodiversitätsrat (IPBES), dass bis zu eine Million Tier- und Pflanzenarten auf unserem Planeten vom Aussterben bedroht sind – viele von ihnen könnten schon innerhalb der nächsten Jahrzehnte für immer von der Erde verschwinden. Auch die Weltnaturschutzunion (IUCN) zeichnet ein düsteres Bild: 35.500 der 128.918 auf der Roten Liste erfassten Tierarten befinden sich in einer der Bedrohungskategorien.
Das Artensterben ist ein natürlicher Prozess, der sich in den vergangenen Jahrzehnten jedoch stark beschleunigt hat. „Wir gehen davon aus, dass heutzutage wohl bis zu tausendmal mehr Arten aussterben, als es ohne den Einfluss des Menschen der Fall gewesen wäre“, sagt Roland Gramlig vom WWF-Deutschland. Konkrete Zahlen gäbe es jedoch nicht. Das liegt zum einen daran, dass es lange dauern kann, bis eine Art auf der Roten Liste wirklich als ausgestorben deklariert wird, obwohl sie schon sehr lange verschollen ist. Ein anderer Faktor ist jedoch, dass das Aussterben vieler Arten gar nicht bemerkt wird, weil sie nicht bekannt sind.
50 neuentdeckte Spezies pro Tag
Wie viele Arten die Erde bevölkern, ist eine der grundlegendsten Fragen der Ökologie – und eine nach wie vor ungelöste. Wie groß der unbekannte Artenreichtum auf unserem Planeten tatsächlich ist, kann man nur erahnen, wenn man die Zahlen der Neuentdeckungen betrachtet: Im Jahr 2018 wurden laut Meldungen des International Institute for Species Exploration (IISE) 18.000 bis dahin unbekannte Tier- und Pflanzenarten beschrieben, ebenso im Jahr 2016. „Das sind etwa 50 am Tag“, sagt Roland Gramlig.
Während es regelmäßig Berichte über die Entdeckung einer einzelnen neuen Spezies gibt, passiert es ebenso oft, dass auf einen Schlag Hunderte oder Tausende neue Arten beschrieben werden: Der im Januar dieses Jahres erschienene Bericht New Species Discoveries in the Greater Mekong 2020 des WWF meldete die Entdeckung von insgesamt 224 neuen Arten in der Mekong-Region, von bislang unbekannten Reptilien über Fische bis hin zu Pflanzen.
Ebenfalls zu Beginn des Jahres 2022 veröffentlichte das Fachmagazin PNAS neue Schätzungen zu der Anzahl an Baumarten auf unserem Planeten. Unter der Leitung der Global Forest & Biodiversity Initiative (GFBI) wurden hierzu von Forschenden auf der ganzen Welt Daten zusammengetragen, laut denen ihre Zahl insgesamt 73.000 betragen soll – 14 Prozent mehr, als bisher angenommen. 9.000 davon sind bisher unentdeckt.
Auch die Biodiversität in Deutschland bekam in den vergangenen Monaten offiziell Zuwachs, als das nationale DNA-Barcoding-Projekt „German Barcode of Life III“ (GBOL III) an der Zoologischen Staatssammlung München seine neuesten Ergebnisse zu den hier heimischen Insektenarten publik machte: Die Studie legt nahe, dass zwischen 1.800 und 2.200 bisher unbekannte Spezies in unseren Gefilden leben.
Doch woher kommen all diese neuen Arten – und warum werden sie ausgerechnet jetzt zu Tausenden entdeckt?
Genomik: Neuen Arten auf der Spur
Dr. Axel Janke, Genetiker am Senckenberg Biodiversität und Klima-Forschungszentrum (BiKF) an der Goethe-Universität in Frankfurt am Main, sieht den Grund im technischen Fortschritt: So könne mithilfe neuer genomischer Technologien seit kurzer Zeit die Biodiversität exakter erforscht werden. „Das Genom mit seinen seit Jahrmilliarden gespeicherten Information macht Zusammenhänge und Unterschiede zwischen den Organismen besser sichtbar als das bisher makroskopisch mithilfe der Taxonomie möglich war“, erklärt er.
Ohne genetische Untersuchung war die Unterscheidung mancher Spezies ausschließlich anhand morphologischer Verschiedenheiten – wie etwa Fellfarbe oder Hornform – äußerst schwierig.
Laut biologischer Artdefinition sind zwei Arten reproduktiv voneinander getrennt. Das bedeutet, dass verschiedene Arten dadurch voneinander abgegrenzt sind, dass sie sich nicht miteinander fortpflanzen können. Vor der Entwicklung der Genomik blieben der Wissenschaft nur Experimente oder Beobachtungen in der Natur, um die Fortpflanzungsfähigkeit zwischen zwei Gruppen von Organismen festzustellen. Jetzt sei es, so Axel Janke, möglich, den Genpool verschiedener Arten nach gemeinsamem Erbgut zu durchsuchen: Wenn keine Signale einer gemeinsamen Fortpflanzung zu finden sind, sei dies ein Beleg dafür, dass es sich um verschiedene Arten handelt.
Kleine bedeutende Unterschiede
Ein gutes Beispiel hierfür ist die Giraffe, von der man über 200 Jahre annahm, es gäbe nur eine Art. Eine genetische Studie, die im Jahr 2016 in der Zeitschrift Current Biology erschien, konnte jedoch anhand von Erbgutanalysen die Existenz von sogar vier verschiedene Giraffenarten nachweisen: Süd-Giraffe (Giraffa giraffa), Massai-Giraffe (Giraffa tippelskirchi), Netz-Giraffe (Giraffa reticualata) und Nord-Giraffe (Giraffa camelopardalis) sowie fünf verschiedene Unterarten.
Auch Akazie und Anabaum weisen eine so starke morphologische Ähnlichkeit zueinander auf, dass man lange dachte, es handele sich bei den beiden Pflanzen um ein und dieselbe Art.
Die Schwemme an Neuentdeckungen in der Tier- und Pflanzenwelt ist also unter anderem damit zu begründen, dass Wissenschaftlern erst jetzt die nötigen Werkzeuge für das Feststellen feiner Unterschiede zwischen den Spezies zur Verfügung stehen.
Unbekannt und übersehen: Die verborgene Vielfalt
Ein anderer, ebenso wichtiger Faktor ist aber – wie im Fall der 224 Spezies im Mekong –, „dass wir bisher in vielen Gebieten noch nicht so genau nachgesehen haben“, sagt Axel Janke. Schätzungen zufolge gibt es zum Beispiel mehrere Millionen Insektenarten, beschrieben sind jedoch erst ungefähr eine Million Spezies.
Nicht ganz so extrem dürfte es sich mit den Säugetieren verhalten, von denen es nur etwa 5.000 Arten gibt. Diese sind weniger leicht zu übersehen. Trotzdem sind auch bei ihnen, wie am Beispiel der Giraffen zu sehen ist, Überraschungen möglich. So wurde die Klasse der Säugetiere im Mekong mit der Neuentdeckung einer Affenart – dem neubeschriebenen Languren Trachypithecus popa – um eine Spezies reicher.
„Einige Arten kommen mit nur wenigen Tausend Individuen vor, und wenn man diese früher übersehen hat und sie erst zu einem späteren Zeitpunkt findet, so ist das eine Neuentdeckung“, sagt Janke. Nur weil wir etwas nicht sehen, heißt es also nicht, dass es nicht da ist – und das teilweise schon seit Millionen Jahren.
Wie alt sind neuentdeckte Arten?
Dank Genanalysen ist es heute leicht möglich, das Alter einer Art zu bestimmen: Nach der genetischen Trennung zweier Arten sammeln sich in den beiden Genomen unabhängig voneinander Unterschiede in Form von Mutationen an. Diese zählen Genetiker aus und kalibrieren mit ihrer Hilfe die „molekulare Uhr“ der Artenpaare. Aus Untersuchungen von Fossilien von Okapi und Giraffe weiß man laut Axel Janke zum Beispiel, dass die beiden Arten sich vor etwa 10 Millionen Jahren voneinander getrennt haben. Legt man diese Erkenntnis der Analyse der verschiedenen Giraffenarten zugrunde, zeigt sich, dass die Unterschiede zu einem Zehntel bis zu einem Zwanzigstel denen zwischen Giraffen und Okapi entsprechen. Daraus ergibt sich, dass die verschiedenen Giraffenarten sich vor einer Million bis 500.000 Jahren voneinander getrennt haben müssen.
Die häufigen Berichte von Entdeckungen neuer Arten könnten den Eindruck erwecken, dass zwar auf der einen Seite eine erschreckend hohe Zahl von Spezies ausstirbt, auf der anderen die Artenvielfalt aber auch regelmäßig Zuwachs erhält. Dass es sich aber bei den Neuentdeckungen auch um Neuentwicklungen handelt, die die Lücken in der Biodiversität der Erde ausfüllen, die eine verschwundene Art hinterlassen hat, ist eine falsche Annahme.
„Die Artbildung ist ein gradueller Prozess“, sagt Axel Janke. Er vergleicht den Vorgang mit dem Einbau von Ersatzteilen in ein Auto: Nachdem immer mehr Teile des Wagens ausgetauscht wurden, hört das alte Auto irgendwann auf, zu existieren, und ein neues ist entstanden. Die Frage ist nur, wann dieser Punkt erreicht ist. „Bis eine neue Art als solche identifiziert werden kann, dauert es etwa eine Million Jahre“, sagt er. „Insofern bilden sich in diesem Moment Millionen neuer Arten, die wir aber nicht – auch genetisch nicht – als neue Arten erkennen, weil sie es noch nicht sind.“
Ohne Sichtbarkeit kein Schutz
Arten entstehen also – mit Ausnahme mancher Pflanzen, die mittels Hybridisierung in seltenen Fällen auch schnell neue Spezies hervorbringen können – nicht über Nacht. Der Artenreichtum hat eine feste Größe und eine aktuelle Studie von Forschenden des Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), die in der Zeitschrift Trends in Ecology & Evolution erschienen ist, hat gezeigt, dass die Entdeckung und Beschreibung möglichst vieler Organismen auf dieser Erde für den Artenschutz von immenser Bedeutung ist.
„Die meisten Arten sterben aus, ohne dass die Gesellschaft jemals von ihnen Notiz genommen hätte“, sagt Tina Heger, Mitautorin der Studie. Dazu zählen insbesondere aquatische und wirbellose Tiere, Pflanzen, Pilze sowie Mikroorganismen. Sie alle werden in der Gesellschaft gar nicht erst wahrgenommen werden, ihr Rückgang bleibt unbemerkt und das Risiko des Aussterbens ist in ihrem Fall zweimal höher als bei bekannten Arten.
Jede neuentdeckte Spezies ist also ein wichtiger Schritt für den Erhalt der biologischen Vielfalt auf unserem Planeten. Die Verantwortung für ihren Schutz liegt in unseren Händen.
