Artenvielfalt Als hätte Humboldt Regie geführt

Große Naturforscher waren stets auch große Sammler. Aber wer konnte vor ein paar Jahren wirklich ahnen, dass in einer Zeit, in der die experimentelle Laborforschung zur alles dominierenden Arbeits- und Denkweise der Biologie geworden ist, plötzlich wieder die Sammelleidenschaft der großen Naturalisten aufblühen sollte? Alexander von Humboldt, an diesem Mittwoch vor 150 Jahren in seiner Geburtsstadt Berlin gestorben, und Charles Darwin, der im selben Jahr sein Hauptwerk über den Ursprung der Arten veröffentlichte, würden sicher staunen, was es bei der von ihnen vorangetriebenen Inventarisierung der Tropen noch lange nach ihnen zu entdecken gibt.

Madagaskar, die viertgrößte Insel der Erde vor der ostafrikanischen Küste, ist ein Paradebeispiel dafür. Kein anderes Zentrum der Artenvielfalt ist in den vergangenen Jahren so systematisch katalogisiert worden, und in kaum einem anderen der großen bedrohten Naturparadiese spielen deutsche Naturforscher eine so herausragende Rolle wie hier. In dieser Woche haben einige unter ihnen Bilanz gezogen - und einen alles andere als optimistischen Ausblick geliefert.

Auf dem sechsten Internationalen Tropensymposion der Zoologen, das bis Freitag im Bonner Forschungsmuseum Alexander Koenig stattfindet, und in einer aktuellen Veröffentlichung in den „Proceedings“ der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften ist über eine unfassbare Explosion der Zahl neu entdeckter Arten berichtet worden. Ganz vorne sind die Amphibien angesiedelt. Seit Anfang der neunziger Jahre, als etwas mehr als 130 Amphibienarten in Madagaskar bekannt waren, was damals schon mehr als das Fünffache der Diversität in Mitteleuropa bedeutete, hat sich die Zahl auf derzeit 224 wissenschaftlich beschriebene Arten auf der Tropeninsel erhöht.

Zahl der Amphibienarten „gewaltig unterschätzt“ worden

Hinzu kommen mindestens 129 Arten, die als gesichert gelten und bald zur Veröffentlichung anstehen, sowie 92 weitere Froschspezies, für deren Absicherung die Biologen noch Datenmaterial vor allem in den Lebensräumen der Tiere sammeln müssen. Eine enorme Vermehrung der Arten gab es auch bei den nahe verwandten Reptilien. „Wir rechnen damit, dass es mindestens 500 bis 600 Arten von ausschließlich hier vorkommenden Fröschen gibt und die Herpetofauna insgesamt annähernd tausend Arten umfasst“, sagte Frank Glaw von der Zoologischen Staatssammlung München.

Mit der Katalogisierung der Amphibien und Reptilien gehört Madagaskar zu den wenigen nahezu abgeschlossenen zoologischen Inventaren in den artenreichen Tropen. Daraus lassen sich Schlüsse für die Biodiversität in anderen Tropenregionen ziehen: Die Zahl der Amphibienarten sei lange „gewaltig unterschätzt“ worden, schreibt eine deutsch-spanisch-italienische Forschergruppe in den „Proceedings“ (doi: 10.1073/pnas.0810821106). Gerechnet werde vielmehr damit, dass sich die Zahl weltweit verdoppeln oder gar vervierfachen könnte.

Ära des Massenaussterbens und der Massenentdeckungen

Miguel Vences von der Universität Braunschweig, der die Studie zusammen mit seiner Institutsmitarbeiterin Katharina Wollenberg sowie mit Frank Glaw von der Zoologischen Staatssammlung München, Jörn Köhler vom Hessischen Landesmuseum Darmstadt, David Vieites vom Naturkundemuseum in Madrid und Franco Andreone vom Regionalen Forschungsmuseum in Turin veröffentlicht hat, bringt die Lawine der Neubeschreibungen auf den Punkt: „Paradoxerweise erleben wir simultan eine Ära des Massenaussterbens und der Massenentdeckungen.“

Auf die deutschen Madagaskar-Forscher allein geht der größte Teil der Neuentdeckungen zurück. Offiziell gelten 43 Prozent der Amphibien global als gefährdet, damit sind sie die taxonomische Gruppe mit dem höchsten Anteil an bedrohten Arten. Nicht zuletzt die Inflation der fast wöchentlich neu hinzukommenden Amphibienspezies zeigt allerdings, dass solche Schätzungen mit Vorsicht zu genießen sind. Allein in der zurückliegenden Dekade hat sich ihre Zahl, über den ganzen Globus betrachtet, um ein Fünftel erhöht.

Doch die Expansion der Vielfalt in den biologischen Verzeichnissen beschränkt sich keineswegs auf diese derzeit von vielfachen Bedrohungen - Lebensraumzerstörung, Krankheiten und Klimawandel - betroffene Tiergruppe. In Bonn schilderte Steven Goodman vom Field Museum of Natural History in Chicago die Entwicklung bei Säugetieren und Gliederfüßern auf Madagaskar, die ähnlich wie bei den Amphibien verläuft. Vor wenigen Jahrzehnten kannte man nur drei Dutzend verschiedene Skorpione, heute sind bereits 185 Arten beschrieben. Und selbst die prominenten Säugetiere sind keine Ausnahme.

Unsicherheit trotz Genanalyse

Zu Humboldts und Darwins Zeiten, um das Jahr 1850, waren insgesamt 71 Arten beschrieben, angefangen bei den Lemuren oder Halbaffen über Fledermäuse bis zu den Nage- und Raubtieren. In fast allen diesen Gruppen ist es mindestens zu einer Verdoppelung oder Verdreifachung des Artenkatalogs gekommen, insbesondere in den vergangenen Jahrzehnten bei den Lemuren, den Fledermäusen und den Raubtieren. Mitte der sechziger Jahre war man bei der Zahl 171, heute kennt man mindestens 249 Säugetierarten.

Nicht immer handelt es sich bei diesen neuen Spezies um unbekannte Tiere, die im Urwald leben. Immerhin ein Drittel der an nahezu 170 Stellen auf Madagaskar entdeckten neuen Arten wurde außerhalb von Schutzgebieten, viele sogar in Kultur- oder in extrem zerstückelten Naturlandschaften gefunden. Und ein ganz großer Teil wird heute erst durch den Einzug der Genanalysen in die Taxonomie als neue Art erkannt. Mit „DNA-Barcodes“, dem detaillierten Vergleich kleiner Abschnitte der Ribosomen-Genabschnitte, lassen sich verwandte Tiere einander zuordnen, bei deutlichen Sequenzunterschieden im genetischen Fingerabdruck aber auch als verschieden identifizieren und jeweils getrennten Arten zuordnen.

Weil dieses enorm schnelle Verfahren, mit dem man plötzlich auch früher unidentifizierbare Eiergelege und Kaulquappen einordnen kann, allerdings immer noch Unsicherheiten birgt und längst nicht bei jeder Tiergruppe völlig abgesichert ist, haben Miguel Vences und seine Kollegen die Einführung von „Kandidatenarten“ vorgeschlagen. Vences, der die genetische Analyse - das phylogenetische Verfahren - bei den madagassischen Amphibien wesentlich vorangetrieben hat, verspricht sich eine enorme Beschleunigung der Entdeckungen weltweit durch die „integrierte Methode“: zuerst kleine Sammlungen anlegen, die Kandidatenarten mit genetischen Fingerabdrücken ausfindig machen und publizieren. Dann bleibt für Forschung und Naturschutz, der die so erweiterten Arteninventare früh in seinen Schutzkonzepten berücksichtigen kann, genügend Zeit, bis die aufwendigen klassischen morphologischen Studien und die Datensammlungen zu Lebensweise und Lautäußerungen der Tiere im Feld abgeschlossen sind.