Biodiversität (auf Inseln)

- Man bezeichnet bestimmte Arten als "Endemiten", die weltweit nur in einem kleinen Verbreitungsgebiet vorkommen. Dies kann z. B. ein Gebirge sein, ein Tal, ein Flusssystem oder ein See.

- Beispielsweise sind die Darwinfinken auf den Galapagos-Inseln endemisch, da sie nirgendwo sonst vorkommen.

Paläoendemiten: Arten, die sich nicht auf einer Insel entwickelt haben, dort aber endemisch sind

Neoendemiten sind Arten, die sich erst vor (erdgeschichtlich) kurzer Zeit aus weit verbreiteten Pflanzentaxa unter besonderen Standortbedingungen entwickelt haben

Auf ozeanischen Inseln: ursprünglich kaum Landsäugetiere oder Amphibien, da ihnen der Zugang durch die Wasserschranke erschwert wird (die meisten Landtiere sterben im Ozean).

Auf „floating islands“ können Landtiere davongetragen werden

- eine typische Anzahl an Vögeln (verteilen Pflanzen auf den Inseln; deutlich mehr Pflanzen gelangen durch kleine Sporen durch Ozeandrift auf die Inseln)

- Insekten und Reptilien

--> Evolution ist schneller als Immigration

• Auf kontinentalen Inseln: überwiegend Landsäugetiere und Amphibien
• Evolution ist langsamer, da bereits Tiere immigriert sind (weniger freie Habitate, die zu besetzen sind; von Anfang an starke Konkurrenz)

Sie verfügen...

- schon beim immigrieren über hohe Anpassungsfähigkeiten, ökologische Toleranz

-  über hohe Verteilungsfähigkeiten

• K-Strategisten sind bezüglich effizienter Nutzung von begrenzten Ressourcen und Habitaten besser angepasst  (Nahrung)

• eine große Populationsgröße hat höhere Überlebenschancen, höhere genetische Varietät (größerer genetischer Pool) --> bessere Anpassungsausgangsbedingungen

• fliegen häufig lange Distanzen --> sie haben temporäre Habitate, die sie je nach Bedürfnisen aufsuchen können (Süßwasser)
  • Hohes K: sie können sich in mehreren Habitaten kurzzeitig aufhalten, können sich von Samen ernähren
  • Hohes r: fliegen meist in einem Vogelschwarm, können sich gut verteilen

• Spontan oder aufgrund bestimmter physikalischer/ chemischer Einwirkung auftretende Veränderungen im Genom (relativ geringe Wahrscheinlichkeit)
• Genetische Vielfalt durch Mutationen darf nicht unterschätzt werden, aber die meisten Mutationen sind eher ungünstig und nur relativ wenige haben günstige Mutationen, die dem Träger Vorteile bringen
• Wirkung auf die Evolution: Sie schaffen neues genetisches Material, Verändern die Häufigkeit bestimmter Allele im Genpool der Population
• Wirksamkeit günstiger Mutationen wird erst durch die Rekombinationen genetischen Materials (Sex) wirkungsvoll in eine Population umgesetzt

• Evolutionsfaktor, der von Darwin als Motor für die Entstehung der Arten angesehen wurde
• Bestimmte Individuen einer Population haben aufgrund ihrer besseren Tauglichkeit/ Eignung mehr Nachkommen als andere (z.B. in den Bereichen Nahrungswerwerb, Flucht vor Räubern, Resistenz gegen Parasiten/ Krankheitserregern, Wettbewerb um Geschlechtspartner, Resistenz gegen Umweltfaktoren)
• Art passt sich an ihre Umwelt/ in ihrer Nische an
• Bei lange anhaltenden gleichen Umweltbedingungen können sich Arten in derselben Form über Jahrmillionen erhalten

• eine zufällige Veränderung der Allelfrequenz innerhalb des Genpools einer Population.
• Frage nach dem Anteil der Anpassungsselektion im Verhältnis zur Zufallsselektion von Fall zu Fall unterschiedlich

• Evolutionsfaktor durch Ab- und Zuwanderungen
• Intraspezifischer Genfluss getrennter Populationen derselben Art
• Interspezifischer Genfluss (Bastardierung), bei Pflanzen spielt v.a. dieser eine gewisse Rolle

• alle anderen Evolutionsfaktoren führen zunächst zu einer Veränderung, doch durch die Auftrennung der Arten --> biologische Vielfalt

• Im Laufe der Erdgeschichte kann Inselbildung ganz entscheidend zur biologischen Vielfalt beigetragen haben
• Auch wenn Inseln nach langer Zeit wieder zu Festländern werden, so sind die auf ihnen durch Isolation entstandenen Arten in der Regel so stabil, dass es nicht mehr zu einer Verschmelzung mit den Stammarten kommen kann

1. Eine Insel wird durch eine kleine Kolonie der Art A besiedelt; Genpool der Teilpopulation ist vom Zufall bestimmt (Zufallsselektion)
2. Die Propagule ist von der Ausgangspopulation isoliert, entwickelt sich nun in Anpassung an ihre neue Umwelt zu Art B
3. Z.B. durch einen Sturm gelangt ein Teil der Art B auf eine weitere Insel
4. Hier sind sie wieder isoliert und B entwickelt sich zu C
5. Individuen von C besiedeln erneut die Insel, können sich aufgrund genetischer Barrieren nicht mehr mit B vermischen.

• die Entstehung vieler neuer Arten aus einer einzigen Stammart heraus
•  durch Einnischung der Art in unterschiedliche ökologische Nischen.

• Wechselspiel kleiner Populationen, isolierte Habitate können zu einer starken Artaufspaltung führe

• Verinselung als eine wesentliche Voraussetzung für Biodiversität
  • allerdings nur, wenn die Isolation nicht vollständig ist, wenn es ein Wechselspiel zwischen Auftrennung und Verbindung geben kann.

•  Die heutige Verteilung der Arten und die Biodiversität, so wie sie sich heute darstellt, wurde ganz entscheidend durch diese plattentektonischen Vorgänge bestimmt, die durch Trennung und Verbindung von Festländern und Meeresräumen gekennzeichnet sind.
• Im Laufe der Erdgeschichte hat sich die Verteilung der Festländer und der Ozeane ständig verändert. Als Ursache dieser „Kontinentaldrift“ wurden zyklische Vorgänge in den äußeren Schichten unseres Planeten erkannt, die man mit dem Schlagwort „Plattentektonik“ kennzeichnet. In dieser Zeit sind die Dinosaurier aufgeblüht und wieder untergegangen, die Vögel und die Säugetiere haben sich entwickelt, ebenso die „Blütenpflanzen“.

• Es wird vermutet, dass ungefähr 99% des Aussterbens vor kurzer Zeit auf menschliches Handeln und auf den Klimawandel zurückzuführen ist
  • Begonnen hat dies vor ca. 100 000 Jahren, als der Mensch anfing zu expandieren (besonders Australien, Nord- und Südamerika
  • 1,7 Mio Spezies sind bekannt, doch die Größe der Biodiversität der Erde ist schlecht einzuschätzen à die totale Zahl liegt vermutlich zwischen 5 Mio und 30 Mio; viele nicht entdeckte Tiere als wirbellose Tiere in Tropenwäldern und am Meeresboden werden vermutet

• Habitat-Verlust
• (Boden-)degradierung: die dauerhafte oder irreversible Veränderung der Strukturen und Funktionen von Böden
• Fragmentierung durch eingeführte Arten
• Räuber-Beute-Beziehungen (Mensch: Räuber)

• Nahrungskette auf Inseln anfälliger als auf Kontinenten: Sobald eine Art ausstirbt, werden die, die mit dieser zusammenhängen, auch zugrunde gehen à empfindliches Gleichgewicht durch Isolation der Insel
• Vögel sind um 40 mal gefährdeter als die, die auf dem Festland leben

• Die Isolationswirkung zwischen den teilweise nur noch als Fragmenten erhaltenen Resten ursprünglicher Landschaftselemente nimmt zu
• Damit verliert die Landschaft auch funktional die Eigenschaft eines vielfach engmaschig verbundenen Netzes und entwickelt sich stattdessen zu einem komplex mosaikartigen Nebeneinander existierender Teilstücke.“ (H. J. MADER 1984).

• Um biologische Vielfalt zu erhalten ist es deshalb wichtig, Barrieren abzubauen, wertvolle Biotope und Schutzgebiete miteinander zu vernetzen und Trittsteine einzubauen.
•  Ausgeräumte Agrarlandschaften können durch Wallhecken („Knicks“) und Feldgehölze erheblich an Artenvielfalt gewinnen,
• Stadtbrachen und ringförmig und radiär verlaufende Grünzüge in Städten können die Biodiversität erhöhen.
• Ein besonderes Problem stellt in dichtbesiedelten Räumen die Zerschneidung der Landschaft durch Verkehrswege, insbesondere durch Straßen, dar. Dieser Zerschneidungseffekt kann z. B. durch die Einrichtung von Biotopbrücken über Autobahnen erheblich gemindert werden.