John Farndon - Big Ideas. Das Ökologie-Buch

Demnach haben Lebewesen mit einem hohen Verhältnis von C : P wie Fruchtfliegen mehr Ribosomen in den Zellen, sodass sie schneller wachsen und sich fortpflanzen können. Im Organismus liegt etwa die Hälfte des Phosphors als ribosomale RNA (rRNA) vor; sie kommt in allen Zellen vor und ist für die Herstellung von Proteinen und damit das Wachstum und die Zellvermehrung essenziell. Durch biologische Stöchiometrie haben James Elser und sein Team gezeigt, dass schnell wachsende Tumoren einen viel höheren Phosphorgehalt als normales Körpergewebe haben. Dies kann in Zukunft helfen, Krebszellen zu kontrollieren.

Bösartiges Lungengewebe(in diesem Bild) und Darmkrebszellen wiesen in Studien, die das rapide Tumorwachstum erforschten, den höchsten Phosphorgehalt auf.

IM KONTEXT

SCHLÜSSELFIGUR

Earl Werner(*1944)

FRÜHER

1966Der US-amerikanische Ökologe Robert Paine führt eine Reihe bahnbrechender Freilandexperimente durch, um den entscheidenden Einfluss von Prädatoren auf die Lebensgemeinschaft aufzuzeigen.

1990Die kanadischen Biologen Lima und Lawrence Dill analysieren die Entscheidungsfindung bei Lebewesen, die dem größten Risiko ausgesetzt sind, Beute eines anderen zu werden.

SPÄTER

2008Der US-amerikanische Verhaltensbiologe und Ökologe John Orrock arbeitet mit Earl Werner und anderen zusammen, um mathematische Modelle zur Erklärung der nicht konsumtiven Effekte von Prädatoren zu entwickeln.

Viele Darstellungen von Ökosystemen beschreiben Räuber-Beute-Beziehungen, bei denen Räuber (Prädatoren) die Beute töten und fressen. Doch der US-Amerikaner Earl Werner und andere haben gezeigt, dass schon die Anwesenheit von Räubern das Verhalten der Beute ändert.

Außer Spitzenprädatoren müssen alle Tiere die Notwendigkeit zu schlafen, sich fortzupflanzen und zu fressen einerseits und das Risiko des Gefressenwerdens andererseits gegeneinander abwägen. Die tödliche Rolle von Räubern ist eindeutig, aber ihre nicht tödliche (nicht konsumtive) Rolle kann größere Auswirkungen auf ein Ökosystem haben. Die potenzielle Beute ändert ihr Verhalten, um möglichst nicht getötet zu werden.

Eine Amerikanische Königslibellelegt Eier in einem Teich. Die Larven sind räuberisch und es wurde belegt, dass sie das Verhalten von Kaulquappen, ihrer Beute, beeinflussen.

1990 studierte Werner den Einfluss von Larven der Amerikanischen Königslibelle auf die Kaulquappen von Kröten. Er bemerkte, dass bei Anwesenheit der räuberischen Larven die Kaulquappen weniger aktiv waren, sich in anderen Bereichen des Beckens aufhielten und bei der Metamorphose zur Kröte kleiner waren. Der Prädator hatte das Aussehen und Verhalten der Kröten einfach durch seine Anwesenheit verändert.

Ein Jahr später untersuchte Werner, was passiert, wenn es mehr als eine Beuteart gibt. Ohne Prädatoren wachsen die Kaulquappen des Ochsenfroschs und des Schreifroschs fast gleich schnell. Doch wenn es räuberische Königslibellenlarven gab, waren beide Arten weniger aktiv und schwammen in anderen Beckenbereichen. Die Ochsenfroschkaulquappen wuchsen schneller, während die Schreifroschkaulquappen weniger Futter suchten und langsamer wuchsen. Werner schloss auf einen Zielkonflikt zwischen der Notwendigkeit, möglichst schnell zu wachsen, und dem Risiko, von Prädatoren gefressen zu werden. Da die Libellenlarven das Verhalten der Beutearten unterschiedlich beeinflussten, hatte der Ochsenfrosch einen Konkurrenzvorteil gegenüber dem Schreifrosch.

Die frühen Studien nicht konsumtiver Effekte untersuchten Wassertiere im Labor, doch es wurden auch Landtiere erforscht. Deutsche Freilandstudien, 2018 veröffentlicht, befassten sich mit dem Luchs und dem Rehwild als seine Beute. Waren Luchse vor Ort, vermieden die Rehe Gebiete, in denen ein hohes Risiko bestand, und zwar am Tag und im Sommer, wenn Luchse nachts jagen. Die Rehe mieden einige Gebiete ganz – wohl aus Angst vor Angriffen.

Überall, wo es Prädatoren gibt, kommt es zu nicht konsumtiven Effekten. Sie betreffen auch einige sessile (unbewegliche) Arten, nicht nur bewegliche Beute. So kann es vorkommen, dass eine Art von Prädatoren vertrieben wird und im neuen Habitat konkurrenzstärker als die dort vorhandenen Arten ist. Kleine Fische, die vertrieben wurden, können etwa mit zuvor sesshaften Schwämmen um Nahrung konkurrieren und sie verdrängen.

»… Arten reagieren [auf Räuber], indem sie ihre Aktivität verringern und den Raum anders nutzen. «

Earl Werner Nonlethal Effects of a Predator on Competitive Interactions Between Two Anuran Larvae , in: Ecology , 1991

UM 350 V. CHR.

Aristoteles’ Geschichte der Tiere gruppiert Lebewesen nach ihrer Species (Art)auf einer Scala Naturae (Leiter der Natur)mit elf Stufen.

1683

Eine private Sammlung naturgeschichtlicher Kuriositäten wird im Ashmolean Museum der Universität Oxford gezeigt; es ist das erste öffentliche Museumder Welt.

1881

Das Natural History Museum in Londonöffnet seine Türen; der Eintritt ist kostenlos. Heute umfasst diese Sammlung 80 Mio. Präparate und Objekte.

1665 N. CHR.

Micrographia , das reich illustrierte Buch von Robert Hooke,zeigt einer größeren Leserschaft mikroskopische Strukturen.

1758

Die zehnte Auflage von Systema Naturae von Carl von Linnéklassifiziert eine Reihe von Pflanzen- und Tierarten nach seinem binären System.

1977

Carl Woeseunterteilt die Organismen in drei Domänenund führt dabei eine neue Kategorie ein: die Archaeen.

1988

Norman Myers’Konzept der Biodiversitäts-Hotspotsidentifiziert zehn Orte, an denen Schutzmaßnahmen seltene Arten erhalten sollten.

1942

Ernst Mayrentwickelt das biologische Artkonzept,das Arten dadurch definiert, ob sich Individuen miteinander fortpflanzen können.

1988

Edward O. Wilsonprägt den Begriff Biodiversitätund identifiziert später die wesentlichen Bedrohungen durch den Menschen.

2018

Die Rote Liste der Weltnaturschutzunion IUCNzeigt, dass über 26 000 Arten– mehr als 27 % aller untersuchten – vom Aussterbenbedroht sind.