Schattenseiten der Vielfalt: Biodiversität erhöht Konkurrenz der Arten

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Wie wirkt sich die Artenvielfalt auf die Funktionen eines Ökosystems aus? Dieser Frage sind Wissenschaftler des Johann-Friedrich-Blumenbach-Instituts für Zoologie und Anthropologie der Universität Göttingen nachgegangen. Sie fanden heraus, dass Biodiversität, also die Vielfalt der Arten, unterschiedliche Auswirkungen auf ein Ökosystem hat. Bestimmte Tier- und Pflanzenarten ergänzen sich gegenseitig und erhöhen so die Produktivität und Stabilität ihres Lebensraums.

Allerdings konnten die Wissenschaftler auch feststellen, dass viele Arten wie Pflanzen, Insekten und Mikroorganismen störende Konkurrenten, die die gleiche Nische im Ökosystem besetzen, zum eigenen Vorteil vergiften. Dieser auch als Allelopathie bekannte Prozess wurde bisher trotz häufiger Beobachtung auf der Ökosystemebene kaum berücksichtigt. Die Ergebnisse ihrer Arbeit haben die Göttinger Forscher jetzt in der Fachzeitschrift Ecology Letters vorgestellt.

Die Wissenschaftler untersuchten die Wirkung der Artenvielfalt mit einem Modellsystem aus Bakterien der Gattung Pseudomonas. Diese Bakterien sind weit verbreitete Bodenorganismen und bieten Pflanzen einen natürlichen Schutz gegen Krankheitserreger. Die Forscher untersuchten Gemeinschaften mit einem, zwei oder mehreren Bakterienstämmen. Dabei wurde Biodiversität mit zwei unterschiedlichen Messgrößen charakterisiert: die reine Vielfalt, also die Anzahl unterschiedlicher Bakterienstämme in einer Gemeinschaft, und die genetische Unterschiedlichkeit, also die durchschnittliche genetische Distanz zwischen den Stämmen einer Gemeinschaft.

Die Forscher fanden heraus, dass die reine Artenvielfalt von Bakterien sich oft negativ auf das Wachstum der Gemeinschaft auswirkt. Die genetische Unterschiedlichkeit der einzelnen Bakterienstämme hatte dagegen meist positive Wirkung, da die Stämme unterschiedliche Ressourcen nutzten und dadurch nicht in Konkurrenz miteinander traten. Entfernt verwandte Bakterienstämme, so das Ergebnis der Forscher, können unterschiedliche Ressourcen also komplementär nutzen und damit das Wachstum der Gemeinschaft fördern. Dagegen geht die reine Artenvielfalt oft mit einer erhöhten Giftproduktion einher, da die untersuchten Bakterienstämme die gleichen Nischen besetzen und versuchen, unliebsame Konkurrenten „auszuschalten“. Die Balance zwischen positiven und negativen Effekten der Artenvielfalt hängt also offenbar stark von den vorhandenen Umweltressourcen ab.

„Die Ergebnisse zeigen, dass Biodiversität nicht zwangsläufig auch ein Garant für die bessere Funktion eines Ökosystems ist“, so Dr. Alexandre Jousset vom Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut für Zoologie und Anthropologie der Universität Göttingen. „Die Berücksichtigung beider beobachteter Prozesse kann jedoch helfen, die Bedeutung von Biodiversität und die Konsequenzen des fortschreitenden Artensterbens besser zu verstehen und Schutzmaßnahmen effizienter zu gestalten.“

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen