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!