Artenvielfalt
Seba Esma
Definition
Artenvielfalt ist ein Maß für die Vielfalt der biologischen Arten innerhalb eines Lebensraumes oder geographischen Gebietes und somit für die Vielfalt von Flora, Fauna und der Mikroorganismen.
Beschriebene Arten
Global Biodiversity Assessment Ca. 1,75 Millionen Arten Genaue Zahl der beschriebenen Arten wird nie
möglich sein
- mehrfach beschrieben
- Synonyme
- molekulargenetisch in mehrere Arten
aufgeteilt
- nominelle Arten und valide Arten
Beschriebene Arten
1 Million Insektenarten 260.000 Gefäßpflanzenarten 50.000 Wirbeltierarten 240.000 – 330.000 Arten
aus den Meeren----------------------------------- 51% Insekten 14% Gefäßpflanzen 35% bilden die übrigen
tierischen und pflanzlichen Organismen einschließlich aller Einzeller und aller Wirbeltiere
Aufteilung nach Lebensräumen
78% auf dem Festland 17% im Wasser 5% leben als Parasiten oder Symbionten in
anderen Organismen
Schätzung der gesamten Artenvielfalt auf der Erde von 1995
Global Biodiversity Assessment 3,6 Millionen bis zu 112 Millionen geschätzt Schätzung der Zahl an Insektenarten
dominiert 1. 100 Millionen Arten an Insekten 2. Mikroorganismen ( Bakterien und Pilze ) 3. Algen 4. Fadenwürmer und Spinnentiere
Schätzung der gesamten Artenvielfalt auf der Erde - Heute
10 – 20 Millionen Arten Pro Jahr werden 12.000 – 25.000 Arten neu
beschrieben „Nominellen“ und „Validen“ Arten
unterschieden Arttrennung heute über molekular genetische
Untersuchungen
Schätzung der gesamten Artenvielfalt auf der Erde - Heute
Art = SpeziesForm der Erscheinung
Der Begriff Art bezeichnet häufig eine Gruppe von Lebewesen, die so viele unverwechselbare morphologische bzw. physiologische Merkmale gemeinsam haben, dass sie anhand der Kombination dieser Merkmale gegenüber jeder anderen Gruppe von Lebewesen als abgrenzbar gelten.
Nach einer anderen Auffassung gehören jene Organismen und ihre direkten Nachkommen zu einer Art, die sich miteinander auf natürliche Weise unter Zeugung fruchtbarer Nachkommen fortpflanzen.
Eine dritte Auffassung grenzt den Artbegriff auf Organismen ein, die sich eine ökologische Nische teilen.
Art - Konzepte
Typologisches Artkonzept • Ethologisches Artkonzept • Morphologisches Artkonzept • Chronologisches Artkonzept • Physiologisches Artkonzept
Biologisches Artkonzept • Linnè‘s biologisches Artkonzept • Populationsgenetisches Artkonzept
Phylogenetisches (evolutionäres) Artkonzept
Evolutionsbiologische Artkonzepte • Ökologisches Artkonzept • Genealogisches Artkonzept
Typologisches Artkonzept
Ethologisches Artkonzept – Verhalten
Morphologisches Artkonzept
Arten sind Gruppen von Organismen, die sich anhand von quantifizierbaren morphologischen Merkmalen voneinander unterscheiden lassen. Zwischenformen fehlen oder sind deutlich seltener
Morphologisches Artkozept
Morphologisches Artkonzept
Herbstgeneration Sommergeneration
Typologisches Artkonzept
Chronologisches Artkonzept
Erweiterung des morphologischenArtkonzeptes um den Faktor Zeit
• Sequenz zeitlich aufeinander folgender Populationen, deren Merkmale innerhalb einer definierten Bandbreite variieren
– hauptsächlich in derPaläontologie verwendet
– lückenlose Fundfolgen
Typologisches Artkonzept
Physiologisches Artkonzept
zumeist bei Bakterien angewandt (sind Bakterien Arten?)
– Unterscheidung höherer Taxa nach der Zellwand (Gram-Färbung)
– wenige morphologische Unterscheidungsmerkmale (Form, Geißeln)
– keine Rekombinationsschranken
– Anzuchtversuche auf verschiedenen Nährböden;
Biologisches Artkonzept
Linnè‘s biologisches Artkonzept
–…eine natürliche, faktisch oder potentielleFortpflanzungsgemeinschaft, die in ihrerGesamtheit in wesentlichen Merkmalenuntereinander und mit ihren Nachkommenübereinstimmt(C.v. Linnè)
- beruht hauptsächlich auf der Übereinstimmung dergemeinsamen Merkmale
Biologisches Artkonzept
Populationsgenetisches Artkonzept
– Arten sind Gruppen von sich miteinanderkreuzenden natürlichen Populationen, die vonanderen Gruppen reproduktiv isoliert sind.(Ernst Mayr 1969)
• beruht weniger auf den übereinstimmenden Merkmalen als auf der reproduktiven Isolation
Populationsgenetisches Artkonzept
Tigon (Vater Löwe, Mutter Tiger)
Ligon (Vater Tiger, Mutter Löwe)
Populationsgenetische Artkonzept
kreuzen sich in der Natur untereinander
Morphologisch unterscheidbar aber Populationsgenetisch eine Art
Phylogenetisches (evolutionäres) Artkonzept
Eine Art ist eine Abstammungsgemeinschaft aus einer bis vielen Populationen in einer bestimmten Zeitspanne
Eine Art beginnt nach einer Artspaltung und endet
….wenn alle Individuen dieser Art, ohne Nachkommen zu hinterlassen, aussterben oder
…. wenn aus dieser Art durch Artspaltung zwei neue Arten entstehen
…..phylogenetische Anagenese ist die Veränderung einer Art im Zeitraum zwischen zwei Artspaltungen, also während ihrer Existenz
Phylogenetisches (evolutionäres) Artkonzept
Australopithecus
Homo sp.
Evolutionsbiologische Artkonzepte
Genealogisches Artkonzept– Eine Art ist eine Gruppe von Organismen mit einzigartiger genetischer Geschichte
Ökologisches Artkonzept– Eine Art ist definiert durch ihre ökologische
Nische bzw. die von ihr verwendeten Ressourcen
Brauchbare Artkonzepte
Morphologisches Artkonzept
– schnelle morphologische Abgrenzung
Genealogisches Artkonzept
– Abgrenzung wo Morphologie versagt
Biologisches Artkonzept
– erklärt Artentstehung
Möglichkeiten der Artbildung
Allopatrische Artbildung
– räumliche Isolation führt zur Unterbrechung
des Genflusses
– genetische Drift und natürliche Selektion wirken
– Entstehen von Fortpflanzungsbarrieren
Sympatrische Artbildung
– „spontane” Entstehung einer Fortpflanzungsbarriere
Allopatrische Artbildung
Räumliche Isolation führt zur Unterbrechung des Genflusses Kontinentaldrift Eiszeit Entstehen von Landbrücken (Panama) Austrocknung von „Binnenmeeren“, Entstehung von getrennten Seen Entstehung von Inseln und zufällige Neubesiedelung
Sympatrische Artbildung
Im gemeinsamen Verbreitungsgebiet
Adaptive Radiation Polyploidie (bei Pflanzen) – Autopolyploidie (selten) – Allopolyploidie (häufig) Sexuelle Selektion Mutation Gradualismus - Punktualismus
Adaptive Radiation
Polyploidie
Autopolyploidie
– seltener Meiosefehler ( Zellteilung )
– Selbstbestäubung oder polyploider Partner
– größer, robuster
Polyploidie
Allopolyploidie
– Kreuzung verschiedener Arten
– größer, robuster, steril
– vegetative Vermehrung
Sexuelle Selektion
Weibchen bevorzugen selektiv
z.B. Farbvarianten der Männchen
Buntbarsch
Gradualismus - Punktualismus
ENDE!