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Rubrik: Biologie

Polarregionen: Hotspots der Artenentstehung

Freitag, 6. Juli 2018, 09:57

Warme tropische Küstenmeere sind die Heimat von bis zu 1.000-mal mehr Arten von Fischen als die kalten Polarmeere. Die Abnahme der Artenzahl von den Tropen zu den Polen ist in der Forschung schon lange bekannt und wird in den meisten Lehrbüchern mit einer höheren Entstehungsrate neuer Arten in warmen Korallenriffen, Lagunen oder Mangrovenwäldern erklärt. Eine neue Studie hat jetzt herausgefunden, dass in den letzten Millionen Jahren die Entstehung neuer Arten in kalten Gewässern in hohen Breitengraden etwa zweimal höher war als in den Tropen

Artenvielfalt (links) und Artenbildung (rechts)

Globale Karten der Artenvielfalt (links) und Artenbildung (rechts). Nach Rabosky et al., 2018

Die Tropen gelten als besonders artenreich, ob an Land im Regenwald oder in den Korallenriffen unter Wasser. Dagegen werden die Polargebiete mit ihrem lebensfeindlichen Klima an Land wie im Wasser nur von wenigen Organismen bevölkert. Daher erscheint es auch nur logisch anzunehmen, dass neue Arten eher in den warmen Gefilden unseres Planeten entstehen, als in den Polarregionen. Eine neue Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Nature erschienen ist, kommt zu einem gegenteiligen Ergebnis: gerade die eisigen Polargebiete gelten bei marinen Fischen als die Zentren für die Entstehung neuer Arten.

„Unsere Ergebnisse sind unerwartet und kontraintuitiv“ gibt Prof. Dr. Daniel Rabosky, Evolutionsbiologe an der Universität von Michigan, USA und Erstautor der Studie offen zu. „Eigentlich würde man erwarten, dass eine hohe Rate von Artentstehung auch zu einer hohen Anzahl von Arten führt“, so Rabosky weiter. Aber diese Rate hängt vom Gleichgewicht zwischen der Entstehung neuer Arten und dem Aussterben bestehender Arten ab. Eine höhere Rate des Aussterbens in kalten Gewässern, zum Beispiel durch den Verlust von Lebensraum während der Eiszeiten, könnte das vermeintlich widersprüchliche Ergebnis von hoher Artentstehungsrate und geringer Artenzahl erklären. Raten des Aussterbens sind aber schwer zu bestimmen und liegen für marine Fische bisher noch nicht vor.

Artenzahl von Knochenfischen

Globale Artenzahl von Knochenfischen, mit über 3.000 Arten in Korallenriffen in den Tropen (dunkelrot) und weniger als 50 Arten in den Polarmeeren (gelb), Quelle: www.aquamaps.org

„Besonders wichtig für diese Studie war die Verfügbarkeit von möglichst vielen Daten über die globale Verteilung von marinen Fischen“ sagt Dr. Rainer Froese, Meeresbiologe am GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung in Kiel. Das GEOMAR hat zusammen mit internationalen Partnern die weltweit größte Datenbank für marine Fische http://www.fishbase.org aufgebaut. „Deren Informationen haben wir für die Studie bereitgestellt“, so Froese weiter.

„Mehr als 12.000 Karten sind in diese Studie eingeflossen“, erläutert Cristina Garilao, Meeresbiologin und Koautorin der Studie. Sie ist am GEOMAR zuständig für die Zusammenarbeit mit dem FishBase Informationssystem.

„Diese Studie ist ein Meilenstein in der Erklärung der Verteilung von biologischer Vielfalt auf unserem Planeten. Ohne ein Verständnis, wie diese Vielfalt entsteht, nämlich durch biologische Evolution, ist auch kein wirksamer Schutz möglich. Diese Studie liefert weitere wichtige Argumente für einen verbesserten Schutz der Polarregionen, in denen die Artbildungsraten offenbar sehr hoch sind“, resümiert Professor Thorsten Reusch, Evolutionsbiologe am GEOMAR.

Infos: www.geomar.de.

Link zur Studie: https://www.nature.com/articles/s41586-018-0273-1.

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