Riffe Wiegen der Evolution

Riffe sichern nicht nur die Vielfalt der Meere, sie bringen sie auch hervor. Forscher haben herausgefunden, dass zahlreiche Arten hier ihren Ursprung haben.

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Gehört zur Wiege der Evolution: Korallenriff bei Sulawesi/Indonesien

Üppige Gärten voller zierlicher Steinkorallen, schillernd-bunte Fächerkorallen, Schwämme, Seesterne, Muscheln, Schnecken – Riffe verzaubern mit ihrer Artenvielfalt. Forscher um den deutschen Paläontologen Wolfgang Kießling vom Museum für Naturkunde in Berlin haben nun herausgefunden, dass Riffe nicht nur zahlreiche Arten beherbergen, sondern diese auch hervorbringen. Die Wissenschaftler liefern damit einen weiteren Beweis dafür, wie wichtig der Schutz von Korallenriffen ist.

"Die herkömmliche Theorie war, dass der Artenreichtum von Riffen ökologische Gründe hat", sagt Kießling. So sind Riffe dreidimensionale, komplexe Strukturen, in denen es sich gut verstecken lässt. Zahlreiche Fische und andere Lebensformen finden hier ein Versteck und eine sichere Kinderstube. "Mit unserer Studie konnten wir jedoch beweisen, dass eben jene Vielfalt in den Riffen entstand und noch immer entsteht: Die Neuentstehungsrate von Arten ist in Riffen rund 45 Prozent höher, als außerhalb", erklärt der Paläontologe.

Bereits in den siebziger Jahren hat man das heutige Zentrum der Vielfalt im Westpazifischen Ozean untersucht. Wissenschaftler verglichen die Altersstrukturen dieses Korallen-Dreiecks, das im Norden durch die Philippinen, im Westen durch Sumatra und im Osten durch Neuguinea begrenzt wird. Sie fanden heraus, dass die dort lebenden Korallen biologisch jung sind. Die Vermutung: Es handelt sich um ein Zentrum der Evolution, in dem neue Arten entstehen.

Im Laufe der folgenden Jahre entfernte sich der Großteil der Wissenschaftswelt jedoch wieder von dieser Theorie. Es festigte sich die Vorstellung, dass überall neue Arten entstünden und Riffe allein ein ökologischer Attraktor seien. Kießling widersprach und entschied: "Da die bisherigen Untersuchungen eher indirekt und spezifisch waren, dachte ich mir, man müsse sich den Fossilbericht anschauen."

Dieser Bericht, auch Paleobiology Database genannt, ist eine Datenbank, die seit dem Jahr 2000 von Forschern aus aller Welt mit Informationen gefüttert wird. Als einer von Hunderten begann Kießling damals systematisch alle verfügbaren Materialien über die weltweiten Fossilien aus dem Zeitalter des sichtbaren Lebens, auch Phanerozoikum genannt, das vor 540 Millionen Jahren begann, zusammenzutragen und öffentlich zugänglich zu machen.

Schon zuvor versuchte Kießling, alles was an Riffstrukturen bekannt ist, in eine Datenbank aufzunehmen. Diese floss in das neue Projekt mit ein, was ihn zum Hauptdatengeber aus Deutschland machte. Nebst Funden aus Argentinien oder Kroatien finden sich daher zum Beispiel auch solche von Algen-Schwamm-Riffen aus der Jurazeit in Süddeutschland oder dem baden-württembergischen Korallenriff in Nattheim in der Datenbank. Die Auswertung, die für diese Studie von Relevanz sind, "war dann allerdings ein Alleingang", sagt der Paläontologe – er benötigte gut ein Jahr.

In der Datenbank sind Fossilien der vergangenen 540 Millionen Jahre enthalten, die in Gesteinsproben bis heute erhalten blieben. Da die Forscher Riff-Gestein von anderen Gesteinen, wie zum Beispiel Meeressediment, unterscheiden können, lässt sich daran auch erkennen, in welcher Umgebung bestimmte Arten zum Zeitpunkt ihrer Entstehung lebten. "So konnten wir sehen, ob eine Gattung ihren Ursprung in einem Riff hat oder außerhalb", erklärt Kießling.

© Wolfgang Kießling

Ägypten: Ein fossiles Korallenriff mit großer Mördermuschel aus dem Pleistozän

Dabei stellte der Forscher fest, dass in Riffen offenbar besonders gute Bedingungen für eine große Artenvielfalt herrschen. Denn obwohl nur wenig neue Arten in den Riffen entstanden, entwickelte sich dort eine überdurchschnittlich große Diversität.

Kießling interessiert sich nicht nur für den Ursprung, sondern auch für die spätere Verbreitung der Lebewesen. Das Ergebnis beeindruckte auch den Wissenschaftler selbst: "Es ist nicht nur so, dass nahezu die Hälfte aller Gattungen in Riffen entsteht, sondern dass Riffe zudem überproportional viele Arten an andere Lebensräume exportieren – sie sind wahrlich Wiegen der Evolution und Quellen der Artenvielfalt."

So stammen laut der Studie, die jetzt im Magazin Science veröffentlicht wurde, die meisten Korallen aus Riffen – was nicht weiter verwunderlich sei, wenn man bedenke, dass diese die Riffe aufbauen, sagt Kießling. Aber auch die Riesenmuschel, umgangssprachlich Mördermuschel (Tridacna) genannt, ist eine der Gattungen, die in einem Riff entstand. Sie kann eine Länge von bis zu 140 Zentimetern erreichen bis zu 500 Kilogramm schwer werden.

"Was mich am meisten überrascht hat, ist, dass auch Organismen, die man nicht so häufig in Riffen findet, dort ihren Ursprung haben", erklärt der Forscher. Ein Beispiel seien Schnecken, wie die hochgiftige Kegelschnecke (Conidae), deren Kinderstube das Riff ist, die jedoch auch in zahlreichen anderen Gebieten vorkommt. "Die Erwartungshaltung wäre gewesen, dass neue Arten überall zufällig entstehen, so wie es die Evolutionsbiologen heute häufig vertreten. Doch es zeigt sich zunehmend, dass dies nicht der Fall ist, sondern dass es Zentren der Evolution gibt."

Die Untersuchung beschränkt sich jedoch auf die Herkunft von am Gewässer-Boden lebenden, wirbellosen Tieren, welche auch benthische Invertebraten genannt werden. "Obwohl schon lange vermutet wird, dass auch zahlreiche Fischarten in Riffen entstehen, konnten wir dies leider nicht mit dem Fossilbericht überprüfen", sagt Kießling. Denn Fische versteinern nicht dort, wo sie sterben. "Fische werden nach ihrem Tod in andere Bereiche transportiert. Die Strömung treibt sie fort – dasselbe gilt leider auch für Tintenfische."

Dennoch reichen die Daten, um zu belegen, dass Riffe nicht nur ökologisch von Bedeutung sind, sondern auch eine Wiege der Evolution. "Sollten die Riffe unserer Meere verschwinden, verlieren wir einen ganz wichtigen Produzenten neuer Arten", sagt Kießling.