in Scientia Halensis

BIODIVERSITÄTSFORSCHUNG IM 21. JAHRHUNDERT
VERLUST AN VIELFALT IN DER TIER- UND PFLANZENWELT
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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.
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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«.
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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-