Wie entsteht eine neue Tierart?

Es gibt unzählige Arten auf der Erde. Immer wieder hört man, dass zum Beispiel eine neue Pflanzenart gefunden wurde oder eine Tierart kurz vor dem Aussterben steht. Doch was ist eigentlich eine Art und wie entsteht sie?

Charles Darwin (1809–1882) erkannte als erster, dass sich die Panzer der Schildkröten auf den Galápagos-Inseln je nach Lebensraum der Tiere voneinander unterscheiden. Aus den ursprünglichen Galápagos-Riesenschildkröten haben sich mit der Zeit mehrere Unterarten entwickelt. Bild: CanStockPhoto

In der Biologie gibt es viele verschiedene Konzepte, wie eine Art (oder Spezies) definiert wird. Am häufigsten verwendet man den sogenannten biologischen Artbegriff. Nach dieser Ansicht gehören Individuen zu einer Art, wenn sie sich über mehrere Generationen miteinander vermehren können. Pferd und Esel können beispielsweise durchaus Nachkommen miteinander zeugen (Maultier und Maulesel), diese sind jedoch selbst unfruchtbar. Pferd und Esel sind also zwei verschiedene Tierarten.

Es gibt aber auch Arten, die sich ungeschlechtlich oder parthenogenetisch (d. h. ohne Partner) fortpflanzen. Arten werden daher vielfach nach ihren Eigenschaften definiert, und zwar als Individuen, die in allen wesentlichen Merkmalen untereinander und mit ihren Nachkommen übereinstimmen.

Gemeinsam ist den verschiedenen Artkonzepten folgende Definition: Wenn zwei Populationen von Organismen in der Natur über viele Generationen am selben Ort leben, ohne genetisch miteinander zu verschmelzen, werden sie zwei verschiedenen Arten zugeordnet.

Darwin und die Entstehung der Arten

Bestimmt ist dir Darwin’s Evolutionstheorie ein Begriff. Der Naturforscher Charles Darwin (1809–1882) beobachtete über Jahre hinweg die Tier- und Pflanzenwelt der Galápagos-Inseln und stellte fest, dass sich die Tiere auch innerhalb einer Spezies geringfügig voneinander unterscheiden. So unterscheiden sich die Schnabelformen der auf Galápagos heimischen Finken oder die Panzerformen der Schildkröten je nach Nahrungsangebot. Darwin schloss daraus, dass sich die Tiere auseinanderentwickeln, um sich unterschiedlichen Umweltbedingungen anzupassen. Er nahm an, dass Gene eine wichtige Grundlage für das Entstehen neuer Tier- und Pflanzenarten bilden: Einerseits sorgt die Kombination verschiedener Gene für  Vielfalt, andererseits auch die Möglichkeit, dass sich einzelne Gene willkürlich und zufällig verändern können (Mutation). Voraussetzung für die Entstehung von Arten ist also, dass sich Gene verändern und in unterschiedlichen Kombinationen an die Nachkommen weitervererbt werden.

Artbildung durch räumliche Trennung

Am häufigsten bildet sich eine neue Art, wenn ein Teil einer Population räumlich von den restlichen Tieren getrennt wird (dies nennt man „allopatrische Artbildung“). Stell dir z. B. einen See vor, der teilweise austrocknet und in zwei Hälften geteilt wird, oder einen Wald, durch den eine Schneise gerodet wird. Die in den beiden Hälften lebenden Tiere können sich nun nicht mehr miteinander paaren und Gene austauschen. Mit der Zeit können sich bei den Tieren in den jetzt getrennten Lebensräumen unterschiedliche Merkmale ausprägen und zur Entwicklung unabhängiger Arten führen.

Rabenkrähen und Nebelkrähen sind aus derselben Art hervorgegangen. Dort, wo ihre Verbreitungsgebiete überlappen, kommen Mischlinge (Hybride) vor, aber ansonsten bleiben die beiden Populationen getrennt. Bilder: CanStockPhoto, ponafotkas/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Die beiden von Auge deutlich unterscheidbaren Unterarten der Krähe, die schwarze Rabenkrähe und die grau-schwarze Nebelkrähe, wurden vermutlich während der letzten Eiszeiten geographisch voneinander getrennt. Heute leben fast in der ganzen Schweiz Rabenkrähen, Nebelkrähen jedoch nur im Tessin, Graubünden und Wallis. Die Populationen mischen sich nur in relativ kleinen Überschneidungsgebieten.

Artbildung im gleichen Lebensraum

Artbildung kann auch ohne räumliche Trennung, d. h. im selben Lebensraum, stattfinden (man spricht dann von „sympatrischer Artbildung“). Dabei verändert sich durch eine Mutation z. B. eine phänotypische Eigenschaft wie die Färbung eines Tieres. Dies kann dazu führen, dass sich bevorzugt ähnlich aussehende Tiere paaren und sich aus einer Ursprungsart zwei oder mehrere neue Arten bilden. Man vermutet, dass dies auch der Grund dafür ist, dass sich die oben erwähnten Krähen-Populationen nicht stärker durchmischen.

Die Florfliege ist ein Beispiel für ein Insekt, bei dem man eine sympatrische Artaufspaltung beobachten konnte. Durch mehrere Mutation veränderten sich Körperfarbe, Aktivitätszeit bei der Fortpflanzung und auch der Paarungsruf. So  entstand schliesslich eine neue Florfliegenart.

Schneller als gedacht

Lange ging man davon aus, dass die Evolution neuer Arten sehr langsam abläuft. Charles Darwin war überzeugt, dass dieser Prozess Jahrtausende oder gar Jahrmillionen dauert.

Inzwischen gibt es aber Hinweise, dass die Entwicklung neuer Arten bedeutend schneller vorangehen kann: In und um den Bodensee wurde kürzlich beispielsweise die beginnende Aufspaltung zweier neuer Arten von Stichlingen beobachtet, einem Fisch, welcher sich seit etwa 150 Jahren im ganzen Mittelland der Schweiz rasant ausbreitet. Die Stichlinge im Bodensee unterscheiden sich genetisch von jenen in den Seezuflüssen, obwohl sie sich am gleichen Ort (den Zuflüssen) paaren. Auch haben sie unterschiedliche äussere Merkmale entwickelt: See-Stichlinge haben breitere Knochenplatten am Körper und längere Stacheln, was vor Raubfischen und Vögeln schützt. Noch sprechen Wissenschaftler zwar nicht von verschiedenen Arten, sondern von Ökotypen. Sie reagieren in diesem Stadium nämlich sehr empfindlich auf Umweltveränderungen und können auch wieder miteinander verschmelzen. Im Anbetracht der zunehmenden Eingriffe des Menschen in die Natur zeigen aber auch andere Tierarten überraschend schnelle Anpassungen an ihre veränderten Umweltbedingungen. Dies lässt darauf schliessen, dass sich Arten bereits innerhalb weniger Jahrzehnte messbar verändern können.

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