Biologie Die letzte Chance

Die Biologen entdecken den Wert der Artenvielfalt neu. Ihre Erforschung treibt auch Molekulargenetiker ins Museum

Wie ein filigranes Kunstwerk schimmert das mit Gold überzogene Insekt auf einem winzigen Metallteller. Das Tier soll am Zoologischen Institut der Universität Göttingen im Rasterelektronenmikroskop untersucht werden, die Goldschicht wird es deutlich sichtbar machen. Bald schon taucht das Objekt auf dem Monitor auf, unscharf zunächst, dann erkennt man Kopf, Beine, Hinterleib. Computergesteuert, fährt die Vergrößerung hoch: 200-, 800-, 3000fach. Die Augen erscheinen, die Mundwerkzeuge. Das ganze Tier ist mit Borsten bedeckt. Manche sind gerieft, andere gespalten; bei starker Vergrößerung wirken sie wie kühn gebaute Streben. Kleine Pünktchen erweisen sich bei 20000facher Vergrößerung als Poren in der Körperoberfläche.

Für die spätere Auswertung werden die Bilder gespeichert. Der Vergleich mit anderen Arten lässt Rückschlüsse auf die Verwandtschaftsbeziehungen zu, dabei kann jede Borste von Bedeutung sein. Die Wissenschaft von der Vielfalt des Lebens ist im Aufschwung begriffen. Forschergruppen in anderen Ländern untersuchen die Verschiedenheit der Nervensysteme oder der Lichtsinnesorgane. In Italien hat man sich den Spermien verschrieben: Nicht alle haben ein Köpfchen und eine Geißel wie die des Menschen; manche sehen aus wie ein platt gedrückter Hut, andere wie ein Korkenzieher. Auch mit ihrer Hilfe wird der Evolutionsweg der Organismen erkundet. Und überall auf der Welt vergleichen Wissenschaftler Abschnitte des Erbgutes miteinander, wobei sich manche auf Säugetiere spezialisiert haben, andere auf Farnpflanzen. Mit einem jetzt im Aufbau befindlichen Schwerpunktprogramm verleiht die Deutsche Forschungsgemeinschaft der Stammesgeschichtsforschung neuen Impetus – von den Schwämmen und Medusen bis hin zum Menschen werden fast alle Gruppen bearbeitet. Ernst Haeckel, Deutschlands berühmtester Streiter für den Darwinismus und Vater der Phylogenetik, wäre vermutlich tief ergriffen gewesen.

Welche Wege die Evolution beschritten hat, lässt sich am Stammbaum ablesen. Das generelle Prinzip: Auf Erfolgreichem aufbauend weitere Entwicklungsschritte sich bewähren lassen. Das kann wie bei Darmparasiten auch bedeuten, dass anatomische Strukturen wieder komplett abgebaut werden, weil sie überflüssig sind. So ist, eine jegliche Lebensform auf ihre Weise, einzigartig – Mensch und Maulwurf, Schleimfisch und Schöllkraut, Schwefelbakterium und Geweihkoralle. Verschiedenheit ist eine fundamentale Eigenschaft der Organismen. Daher gibt es in der Biologie kaum »Gesetze«, und es besteht in hohem Maße eine Unvorhersagbarkeit ein fundamentaler Unterschied zu den in dieser Hinsicht relativ einfachen »exakten« Naturwissenschaften.

Die Vielfalt der Arten liefert uns Rohstoffe, Medikamente und Nahrungsmittel; Organismen regulieren das Klima und stabilisieren unsere Atmosphäre, sie bauen Gesteine auf und zersetzen sie wieder. 1,5 Millionen Arten sind bisher wissenschaftlich erfasst, doch vielleicht gibt es zehn Mal so viele. Einerseits stützen sie die Ökosysteme, andererseits aber hängen sie alle voneinander ab. In wie vielfältiger Hinsicht uns die Erforschung der Artenvielfalt von Nutzen sein kann, lässt sich nicht annähernd abschätzen. Die Untersuchung organismischer Skelette regt zum Nachbau im Großen an; schmutzabweisende Oberflächen, wie man sie bei Asseln oder an Blüten gefunden hat, wurden in Autolacken, Keramikprodukten oder auch Farben nachempfunden und vermindern den Einsatz von Reinigungsmitteln. Strukturen an Insektenflügeln, die die Verwirbelung der Luft beim Flug reduzieren, lassen sich zur Verbesserung der Tragflächen von Flugzeugen nutzen. Was sich in Jahrmillionen entwickelt und bewährt hat, können wir kaum besser erfinden.

Die Erforschung der Artenvielfalt stand vierzig Jahre lang am Rande der Biowissenschaften. Das hat sich gewandelt, angesichts des Verlusts an natürlichen Lebensräumen und unserer geringen Kenntnis der ökologischen Zusammenhänge ist die biologische Diversität wieder gefragt. Damit gewinnen auch die Naturmuseen an Bedeutung: moderne Forschungsstätten, in denen die Artenvielfalt in Millionen von Exemplaren archiviert wird, in klimatisierten Räumen abseits vom Besucherstrom, in computergestützten Datenbanken erfasst. Alte Sammlungen aus Brasilien erlauben Einblicke in die längst veschwundenen Küstenregenwälder. Insekten und Pflanzen, gesammelt vor hundert Jahren auf griechischen Inseln, belegen den Wandel der dortigen Fauna und Flora. Regionale Sammlungen lehren uns, in welchem Maße wir Rheintal und Oder-Auen verändert haben, und manche Arten sind überhaupt nur noch in diesen Naturarchiven zu besichtigen. Diese so bewahrten letzten Exemplare sind absolut unersetzlich.

DNA-Analysen, Untersuchungen zum Bau der Pflanzen und Tiere, das Erweitern der Museumssammlungen und historische Biodiversitätsforschung gehen so Hand in Hand. Die Erde ist ein lebender Planet, vom Molekül bis hin zum Ökosystem, von den Mikroben der Tiefsee bis zu den Wäldern des Himalayas.

Der Soziobiologe Edward O. Wilson, der weltweit aktivste Hüter der Artenvielfalt, hat kürzlich betont, dass die nächsten zwanzig Jahre entscheidend sein werden. Zwanzig Jahre sind eine kurze Zeit, um die Welt zu retten. Bei weiterer Zerstörung von Lebensräumen sei damit zu rechnen, dass Hunderte von Vogel-, Säugetier- und Amphibienarten in den nächsten fünfzig Jahren endgültig verschwänden. Die anrührige Idee, aus subfossiler DNA das Mammut wiederzuerwecken, ist eben nur eine anrührige Idee.

Ein gravierendes Problem bei alledem: Wir entfremden uns unserer natürlichen Umwelt mehr und mehr. Der Zugang zum Leben wird immer akademischer. Kinder und Jugendliche lernen kaum noch auf spielerische Weise, sich für Tiere und Pflanzen zu begeistern, doch gerade spielerisch und in jungen Jahren werden die Weichen zum Naturverständnis nachhaltig gestellt. Selbst Brennnesseln oder der Duft von Kirschblüten sind vielen Kindern fremd.

Im Bonner Zoo-Museum Alexander Koenig kann der Besucher in eine atemberaubende afrikanische Steppenlandschaft in Form einer über 200 Quadratmeter großen Ausstellung eintauchen. Eine Elefantenmutter umsorgt ihr Kind, Geparden jagen ein davongaloppierendes Erdferkel, Zebras und Schmetterlinge drängen sich um eine Tränke, und durch die Vegetation windet sich ein Koloss von Riesenschlange. Begeisterungsfähigkeit, das Staunen ob der unendlichen Schönheit der Vielfalt des Lebens, Sprachlosigkeit angesichts der Tatsache, wie wenig der Mensch über seine eigene Wiege weiß, werden in diesem Museum genutzt, um die Biodiversität als Notwendigkeit in unserem gesellschaftlichen Bewusstsein zu verankern.

Entsprechend ist die Aufbruchsstimmung. In Göttingen wurde ein Zentrum für Biodiversitätsforschung und Ökologie gegründet: die erste universitäre Institution Deutschlands dieser Art mit fast zwanzig Forschergruppen, mit Fördermitteln des Landes Niedersachsen besonders bedacht. Ein weiteres Zentrum in Bonn ist im Aufbau. Das Deutsche Entomologische Institut, eine weltweit fast einmalige Forschungsstätte für Insektenkundler, bezog einen hoch modernen Bau nahe Berlin. Der brandenburgische Ministerpräsident persönlich brachte das Umzugsprojekt auf den Weg. Zu den Insekten gehören mehr als achtzig Prozent aller Tierarten. Die Tropenökologie in Würzburg regte als Vorbild zur Etablierung ähnlicher Schwerpunkte andernorts an. Zugleich sind neue Studiengänge zur Biodiversitätsforschung entstanden, rege nachgefragt von Studierwilligen.

Kürzlich beklagte in diesem Zusammenhang die Präsidentin der American Science Foundation, die Mikrobiologin Rita Colwell, dass in den USA manches Grundlagenwissen kaum mehr gelehrt werden könne, weil die Schwingungen des Förderungspendels zu gewissen Unausgewogenheiten in den biologischen Wissenschaften geführt hätten. Europa hat einen besseren Stand. Hier werden neue Entwicklungen sehr wohl aufgegriffen, aber andererseits besteht ein ausgeprägteres Traditionsbewusstsein, sodass es an den Universitäten seltener zu einer Vernachlässigung einmal erworbenen Wissens kommt. Kein Wunder, dass genau hier der Biodiversitäts-Boom und die Bestrebungen um ein nachhaltiges Management der natürlichen Ressourcen auf besonders fruchtbaren Boden fallen.

Doch wenn man diese Ressourcen die Vielfalt der Arten nicht kennte, bliebe alle Theorie ohne Sinn. So besinnen sich derzeit viele Universitäten darauf, den Biodiversitätswissenschaften wieder mehr Gewicht zu verleihen. Vielerorts entdecken die Zoologen den Wert ihrer Lehrsammlungen neu. Getrieben von dem Bedürfnis, mehr über Artenmannigfaltigkeit wissen zu wollen, streben mit der Biodiversitätsforschung Biologen aller Couleur in ein und dieselbe Richtung. Denn die Chancen, die wir jetzt haben, haben wir nur noch jetzt.

Rainer Willmann ist Leiter der Abteilung Morphologie und Systematik am Zoologischen Institut der Universität Göttingen und Direktor des dortigen Zoologischen Museums

Aufgespießt und eingeschnapst: Deutsche Zoologen haben fast 100 Millionen Tiere Konserviert. Der Reichtum ist über das ganze Land auf 194 Sammlungen verteilt. Schauen Sie hier auf der Deutschlandkarte an, wo die Sammlungen sind.