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Sie heißen Galapagos, Madagaskar, Sokotra, Sulawesi oder Meteor-Seebank – die Paradiese der Evolutionsbiologen. Sie beherbergen eine erstaunliche Artenvielfalt, die nur darauf wartet, entdeckt zu werden. Es finden sich dort Tiere und Pflanzen, die es oft an keinem anderen Ort der Erde gibt. Und, was für die Forscher noch viel wichtiger ist: Diese Orte erzählen, wie Evolution funktioniert. Sie sind hervorragende Versuchslabore.
Evolution findet auf der ganzen Welt statt, denn die Natur verändert sich ständig: Ein Flusslauf trocknet für immer aus, eine Meeresströmung wird schwächer, die Konkurrenz um Nahrung wird härter – Tiere und Pflanzen passen sich an, entwickeln sich also weiter, oder sterben. Aber auch wenn sich Populationen trennen, können sie sich auseinander entwickeln. Sind die Unterschiede irgendwann groß genug, ist eine neue Art entstanden. Das bedeutet, die Tiere der neuen Art haben klar andere Merkmale. Außerdem können Vertreter beider Arten meistens keine fruchtbaren Nachkommen mehr miteinander zeugen. Soweit die Theorie. Aber Artenbildung in der Natur kann lange dauern: meistens Zehntausende, wenn nicht Hunderttausende von Jahren. Zum anderen verwischen die Unterschiede, wenn sich die verschiedenen Populationen während dieser Zeit wieder mischen. An manchen Orten ist das jedoch kaum möglich: auf einsamen Inseln. Verschlägt es eine Art dorthin, stehen die Chancen gut, dass sie für lange Zeit von ihren Verwandten auf dem Festland getrennt bleibt. Die Inselbewohner können sich völlig anders entwickeln – aus wenigen Tieren wird dann eine neue Art oder sogar viele verschiedene. Deshalb sind die Evolutionsforscher so begeistert von Inseln.
Madagaskars größtes Raubtier mit gerade mal 35 Zentimetern Schulterhöhe: die Fossa; Rechte: dpa, Arne Dedert
Die Insel Madagaskar ist das Paradebeispiel für einen isolierten Lebensraum. Vor mehr als 150 Millionen Jahren hat sich Madagaskar von Afrika gelöst und ist seitdem immerhin 400 Kilometer weiter gen Osten getrieben. Nur sehr selten haben afrikanische Tiere vom Festland die weite Reise bewältigt und so konnten sich die madagassischen Arten weitgehend ungestört entwickeln. Das einzige große Säugetier, das den Weg von Afrika geschafft hat, ist das Nilpferd. Noch heute rätseln Wissenschaftler wie es dorthin gekommen ist. Geschafft hat es auch ein Vorgänger der Lemuren, der sich auf Madagaskar erfolgreich vermehrt und weiterentwickelt hat: Heute bevölkern knapp hundert Lemurenarten die Bäume der Insel. Sie sind endemisch, das heißt, man findet sie nur auf Madagaskar. Aber spannend ist für die Evolutionsforscher nicht nur, welche Tiere dort leben, sondern auch welche fehlen. Löwe, Panther und Co. aus Afrika sucht man hier vergebens. Den Platz der großen Raubkatzen im Ökosystem haben andere eingenommen: etwa die Fossa. Sie macht auf Madagaskar den Lemuren das Leben schwer. Ihr Körperbau ähnelt zwar dem der afrikanischen Katzen, Genuntersuchungen lassen aber vermuten, dass sie nicht mit ihnen verwandt ist. Um die freie Nische zu besetzen, haben sich bei der Fossa einfach ähnliche Merkmale – ein schlanker Körper, einziehbare Krallen und Reißzähne – als hilfreich erwiesen und mit der Zeit durchgesetzt.
Doch manchmal findet sich keiner, der eine freie Nische besetzt. Das kann bizarre Erscheinungen hervorbringen. So wie auf der Insel Sokotra im Indischen Ozean. Heute liegt sie etwa 350 Kilometer südlich der Arabischen Halbinsel. Bis vor etwa 35 Millionen Jahren hat sie dort noch zum Festland gehört. Bis die Landmassen auseinander rissen und sich in den Kontinent Afrika und die arabische Halbinsel trennten. Auf Sokotra finden sich deshalb Tier- und Pflanzenarten aus beiden Gebieten. Manche haben sich allerdings so anders entwickelt, dass sie kaum noch wiederzuerkennen sind. Da wäre zum Beispiel der Gurkenbaum. Im arabischen Jemen findet man ihn als kleinen Strauch, der den Namen Baum kaum verdient. Auf Sokotra hat er sich zu einem seltsamen Gewächs mit einem Stamm von bis zu einem Meter Durchmesser entwickelt. Der steht in keinem Verhältnis zu den Ästchen mit den gurkenförmigen Früchten, die in bis zu sieben Metern Höhe herausragen. Warum sind die Bäume gerade hier so anders? Sokotra ist stark vom Festland abgeschirmt und lange Zeit gab es dort kaum Pflanzenfresser. Und von alleine, wie auf Madagaskar, entwickelten sich auch keine. Diese Nische im Ökosystem blieb also unbesetzt. Forscher vermuten, dass die empfindlichen Baumtriebe deshalb überleben konnten. Sind sie erst einmal groß genug, kann der dicke Stamm viel Wasser speichern, um auf den wasserarmen Kalkhängen Sokotras zu bestehen. Auf dem Festland wurden die kleinen Triebe radikal von Ziegen abgefressen – den robusteren Sträuchern konnten sie weniger anhaben. Die Gurkenbäume haben sich also im Lauf der Zeit an ihre jeweiligen Lebensbedingungen angepasst und zu eigenen Arten entwickelt. Mittlerweile hat der Mensch aber Ziegen nach Sokotra gebracht. Junge Gurkenbaumtriebe gibt es plötzlich kaum noch.
Planktonliebhaber: Telmatherina antoniae "small"; Rechte: Forschungsmuseum Alexander Koenig, Fabian Herder
Insektenfresser: Telmatherina antoniae "large"; Rechte: Forschungsmuseum Alexander Koenig, Fabian Herder
Auch die Seen im Hochland der indonesischen Insel Sulawesi gehen bei Evolutionsbiologen als "Insel" durch. Mit dem Begriff sind sie nicht sehr streng. Wichtig ist, dass das "Insel-Gebiet" möglichst getrennt von anderen Lebensräumen ist. Bei einem See heißt das: wenige Zuflüsse. Ist er dann noch so groß und alt wie die Seen auf Sulawesi, dann ist er ein lohnendes Forschungsobjekt. Vor rund zwei Millionen Jahren hat sich der Matano-See gebildet, seit etwa 100.000 Jahren ist er weitgehend getrennt von anderen Seen. Hier hatten Forscher das seltene Glück, eine besondere Form der Artenbildung nachweisen zu können. In der Regel müssen Populationen getrennt werden, um zu neuen Arten zu werden. Beispielsweise wandert ein Teil ins Gebirge, der andere bleibt an der Küste. Blieben sie zu eng beieinander, könnten sie sich weiterhin paaren und keine unterschiedlichen Merkmale ausbilden.
Die Fische im Matano-See scheint dieses Prinzip nicht zu interessieren. Drei Gruppen haben sich trotz Nähe kaum untereinander gepaart und sind mittlerweile so verschieden, dass sie zu drei Arten geworden sind: die Sonnenstrahlfische. Sie haben sich den See aufgeteilt: Eine Art lebt in der tiefen Mitte; sie ist kleiner als die anderen und frisst Plankton (Telmatherina antoniae "small"). Die anderen beiden leben in Ufernähe: Nummer zwei ist sehr wendig, denn sie fängt Insekten, die von den Bäumen ins Wasser fallen (Telmatherina antoniae "large"). Die letzte Art hat einen starken, vielbezahnten Kiefer, um kleine Fische zu zermalmen (Telmatherina prognatha). Dass sich Tiere ohne räumliche Trennung in mehrere Arten aufspalten können, kommt vermutlich hin und wieder vor, ist aber sehr schwierig nachzuweisen. Es sei denn, man hat ein so hervorragend abgeschottetes System wie den Matano-See.
Ruderfußkrebse: die artenreichsten Krebstiere; Rechte: Mauritius
Forscher rätseln über die stacheligen Fortsätze auf dem Rücken des Ruderfußkrebses; Rechte: Senckenberg am Meer, Kai Horst George
Wenn es einen Lebensraum gibt, der nicht von anderen getrennt ist, dann das Meer. Hier kommen Arten zusammen, konkurrieren, mischen und fressen sich. Oder? Falsch, denn auch in der Unterwasserwelt gibt es Inseln. Sie heißen Seeberge. Etwa Hunderttausend von ihnen ragen vom Meeresgrund hinauf, die meisten von ihnen sind ehemalige Vulkane. An ihren steilen Hängen geht es Tausende von Metern in die dunkle Tiefe. Lebewesen, die nicht auf die Tiefsee spezialisiert sind, können dort nicht überleben. Auf den Seebergen schon. Dort wimmelt es nur so von Leben. Hin und wieder werden hier Arten angespült, die sich ansiedeln - ein von der Strömung zusammengewürfeltes, einzigartiges Ökosystem.
So auch auf der Großen Meteorbank im Atlantik, südlich der Azoren. Ein deutsches Vermessungsschiff namens Meteor hat den Unterwasserberg in den 1930er Jahren entdeckt. Er ist etwa 4500 Meter hoch und rund 300 Meter unter dem Meeresspiegel. Die Bedingungen hier sind nicht so extrem wie in der Tiefsee rundherum: Hierhin kommt sogar noch ein wenig Licht. An den Hängen des Seebergs wird nährstoffreiches Tiefenwasser nach oben geleitet: ein gedeckter Tisch für das Plankton, also für kleinste Tiere, Pflanzen und Bakterien. Das lockt wiederum andere Seebewohner an: Fischschwärme, Vögel und sogar Wale folgen.
In den Gärten aus Schwämmen und Korallen auf dem Seeberg leben aber auch weniger reisefreudige Arten wie die millimetergroßen Ruderfußkrebse. Normalerweise bleiben sie immer am Meeresgrund, weit schwimmen ist nicht ihre Stärke. Den Weg zum Seeberg durch das Tausende Meter tiefe Meer hätten sie deshalb eigentlich nicht überleben dürfen. Und doch sind sie hier und: Sie bilden allem Anschein nach neue Arten. Denn von der Großen Meteorbank kommen sie so schnell nicht weg und müssen sich anpassen. Die Krebse, die auf Schwämmen leben, haben Klauen, mit denen sie sich einhaken können, um nicht weggespült zu werden. Diejenigen, die im Sand leben, haben keine. Dafür aber einen langen und schlanken, wurmartigen Körper, um sich durch Sandkörner zu schlängeln. Das sind nur zwei Beispiele der rund 30 verschiedenen Ruderfußkrebs-Arten. Wie viele andere, neue Arten sich noch allein auf der Großen Meteorbank verbergen, ist bis heute kaum bekannt.
© Text: Sophie Stigler
