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scientia halensis 4/2002 .................................................................................... Fachbereich Biologie ................................................................................ sammlungen der genetischen Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Aus dem Erhalten 26 und Bereitstellen von Pflanzen als Aufgabe von Botanischen Gärten ergeben sich Nebeneffekte, z. B. das Bewahren von Arten vor dem Aussterben und der Erhalt von genetischer und biologischer Diversität. Diese Funktion mit ihren Auswirkungen kann aber nur noch über den Wert erfasst werden. Artenvielfalt – Ergebnis einer sehr langen Entwicklung Die Unterscheidung zwischen Nützlichkeit und Wert ist auch für den gesellschaftlichen Blick auf die Pflanzenarten des Botanischen Gartens von Bedeutung. Es sollen hier keine utilitaristischen Szenarien gezeichnet werden, die den potenziellen Nutzen bestimmter, plötzlich hoch aktueller und wichtiger Arten für den Menschen ausmalen. Es gibt meines Erachtens nur wenige Beispiele, um solchen Erfolgen eine Schön – die Gesneriaceae Kohleria ocellata Exotisch – der Kaktus Aztekium ritteri gewisse Wahrscheinlichkeit zusprechen zu können, so dass sie die Pflege von so vielen Pflanzen rechtfertigen würden. Wert als Bedeutsamkeit von Objekten für den Menschen, abseits aller wirtschaftlichen und kommerziellen Aspekte, besitzen Sammlungen lebender Pflanzen ebenso wie bildende Kunst, Literatur, Musik oder Architektur. Auch weil wir annehmen, dass Arten Ergebnis einer sehr langen Entwicklung sind, durch die Umwelt geformt wurden und werden, faszinieren uns die vielfältigen Formen, Farben und Anpassungen. Sammlungen lebender Pflanzen sind ähnlich wie Kunst Teil unserer und anderer Kulturen, vom Menschen geschaffen und Ausdruck seiner geistigen Fähigkeiten. Auf dieser Stufe der Beurteilung von Wert können Kunst- und Kulturwerke, beispielsweise die Sixtinische Madonna oder eine Statue von Michelangelo durchaus mit einer filigranen, leuchtend gefärbten Orchidee oder einem sehr alten und schön gewachsenen Baum verglichen werden. Sie vermitteln nichtalltägliche Eindrücke, berühren persönliches ästhetisches Empfinden, sind attraktiv. Beide empfinden wir als wertvoll. Durch diese Analogie kann vielleicht der Wert einer botanischen Sammlung von 12 000 Arten bemessen werden. Wie viele Pflanzen brauchen wir? Die Frage ist falsch gestellt und muss lauten: Können wir auf einige Arten verzichten? Können wir angesichts der Parallelität zur Kunst und Kultur wirklich verzichten? Fantasieanregend und filigran – die Orchidee Restrepia antennifera 12 000 Pflanzenarten sind eine wertvolle, nützliche und vor allem eine schöne und interessante Sammlung. Für die Universität ist der Botanische Garten Stätte der Kultur und der Forschung. Er stellt ein repräsentatives Kulturdenkmal dar, initiiert und ermöglicht Forschungsprojekte. Der Autor wurde 1967 in Dresden geboren, studierte von 1991–1995 Biologie an der halleschen Universität und wurde 1999 am Institut für Geobotanik und Botanischer Garten promoviert. Von 2001–2002 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben und seit 2002 ist er Kustos am Botanischen Garten der Universität Halle.
BIODIVERSITÄTSFORSCHUNG IM 21. JAHRHUNDERT VERLUST AN VIELFALT IN DER TIER- UND PFLANZENWELT .............................................................................. scientia halensis 4/2002 Fachbereich Biologie Martin Röser Das Wort »Biodiversität« ist eine junge Sprachschöpfung. Sie stammt aus den 80er Jahren, als sich die wissenschaftliche Diskussion in der Biologie mit der immer deutlicher werdenden Bedrohung von Arten und Ökosystemen auf der Erde und den erkennbaren Folgen intensiv zu beschäftigen begann. Schon auf dem UN-Weltgipfel 1992 in Rio de Janeiro und ebenso auf der kürzlich beendeten Folgekonferenz in Johannesburg wurden beide Bedrohungen zu den vier weltweit wichtigsten Umweltproblemen gerechnet, neben Klimawandel und Wasserknappheit. Gleichzeitig wurde anerkannt, dass der Verlust an Arten und Ökosystemen in einer verhängnisvollen Wechselbeziehung mit Unterentwicklung und der Zerstörung natürlicher Ressourcen steht (z. B. Entwaldung und Wüstenbildung). Diese politische Einsicht drückte sich in dem bekannten Übereinkommen der Vereinten Nationen über die biologische Vielfalt aus, die ein zentrales Regelwerk für den Erhalt der biologischen Vielfalt und dessen genetischen Potenzials bildet (»Biodiversitätskonvention« von 1992). Die »systematischen« Arbeitsrichtungen der Biologie, welche sich mit Evolutionsforschung und der organismischen Vielfalt an Mikroorganismen, Pilzen, Pflanzen und Tieren beschäftigen, hatten den Zusammenhang zwischen globalem Diversitätsverlust und dem Raubbau an natürlichen Ressourcen schon seit längerem diagnostiziert. Als Folge der Veränderung und des Verlustes von Lebensräumen verschwinden pro Tag schätzungsweise 150 Tier- und Pflanzenarten von der Erde. »Die Bibliothek brennt!«, so fasste der Zoologe E. O. Wilson den global voranschreitenden Verlust an organismischer und evolutionärer Vielfalt zusammen. ............................................................................... Bis heute gibt es kein Inventar der Lebewesen auf der Erde. Vor rund 250 Jahren listete der schwedische Naturforscher Carl von Linné, einer der Begründer der wissenschaftlichen Biologie, 4 162 bekannte Arten an Lebewesen auf. Heute belaufen sich solide Schätzungen auf 13–14 Millionen Arten, jedoch könnte die Zahl weitaus höher liegen. Wissenschaftlich beschrieben ist davon kaum ein Achtel (etwa 1,75 Mio.). Das bedeutet, Exemplare sind in weltweit mindestens einer biologischen Sammlung physisch vorhanden, hinsichtlich ihrer diagnostischen Merkmale überprüfbar und mit einem wissenschaftlichen Namen versehen. Die Schaffung einer globalen Datenbank der Lebewesen gilt daher als eines der vordringlichen und ambitioniertesten Bioinformatik-Projekte in der Diversitätsforschung, in dem die verfügbaren Kenntnisse über die Arten zusammengefasst und bereitgestellt werden. Grundlage solcher Arbeiten bilden die biologischen Sammlungen der naturwissenschaftlichen Museen und Institute, die sich deshalb zurecht als »Archive der Biodiversität« bezeichnen. Das Institut für Geoboam Herbarium Halle nicht vorbei. Solche Interessenten sind nicht nur Biodiversitätsforscher oder Spezialisten für bestimmte Organismengruppen, sondern auch Vegetationskundler und Ökologen, die unsere Sammlungen zu Vergleichszwecken heranziehen, da sie genau wissen müssen, mit welchen Arten sie es bei ihren Feldforschungen wirklich zu tun haben. Nicht in allen Weltgegenden ist die Identifikation pflanzlicher Organismen so einfach wie in Deutschland, für dessen Gebiet es entsprechende Literatur gibt, deren aktuellste in Form von vier Buchbänden an unserem Institut editiert wird (»Rothmalers Exkursionsflora«). Sammlungen enthalten auch noch andere Informationen: Sie bieten die einzig verlässliche Datengrundlage dafür, wo die einzelnen Arten vorkommen, wie sie verbreitet sind. Dieses Fachgebiet der Biogeographie bildet seit langem einen Arbeitsschwerpunkt unseres Instituts und führte zu einem sowohl an Inhalt wie an physikalischer Masse gewaltigen sechsbändigen Werk, das zu einem Standardwerk geworden ist und in keiner wichtigen botanischen Bibliothek weltweit fehlt, die »Vergleichende Chorologie der zentraleuropäischen Flora«. 27 Globale Datenbank schaffen Nebelwälder tropischer Gebirge gehören zu den »hot spots« der Biodiversität. Ihre Zerstörung schreitet trotzdem rasant voran. Foto: Röser tanik unserer Universität beherbergt ebenfalls eine solche Sammlung, die etwa 450 000 Exemplare an Pflanzen und Pilzen umfasst. Eine Besonderheit bilden die Schwerpunkte des im Weltmaßstab als mittelgroß zu bezeichnenden halleschen Herbariums: Es sind Mittel- und Südamerika, die Mongolei, das Mittelmeergebiet, Mitteldeutschland und einige besondere Gruppen von Organismen. Diese eigentümliche Kombination spiegelt die Arbeitsschwerpunkte des Instituts und des Botanischen Gartens wider und ist in zwei Jahrhunderten gewachsen. Unter den Pflanzen befindet sich auch eine außerordentlich große Zahl an Belegen, anhand derer neue Arten beschrieben wurden. Was Außenstehende verwundern mag, ist den Fachleuten sehr wohl bekannt, denn wer sich mit der Pflanzenwelt in den Subtropen/Tropen der Neuen Welt oder in Asien beschäftigt, kommt Bedeutende Rolle der Biogeographie Unter dem Namen »Makro-Ökologie« erlebt die Biogeographie gegenwärtig einen Boom. Verbreitungsgebiete der Lebewesen werden durch externe ökologische Faktoren (Klima etc.) und den Organismen inhärente Eigenschaften definiert (Stoffwechselleistungen, genetische Faktoren). Experimentelle Arbeiten haben bei der Lösung der Probleme eine ebenso große Bedeutung wie die Möglichkeiten der Meta-Datenanalyse. Getestet werden dabei z. B. Korrelationen zwischen Verbreitungsgebieten, Eigenschaften der jeweiligen Organismen und ökologischen Daten, die durch geographische Informationssysteme zunehmend genauer werden und sogar für entlegene Weltgegenden verfügbar sind, da sie durch Satelliten geliefert werden. Bei der Suche nach den Ursachen, warum eine bestimmte Pflanzenart genau ihre eigene und keine andere geographische Verbreitung auf unserem Globus einnimmt (Modellierung), lassen sich große Erfolge vorweisen. Hinzu kommt ein ganz praktischer Aspekt: Unbeabsichtigt aus ihren Heimatgebieten in andere Kontinente ausgebreitete Pflanzen-
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