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Betrachte mehrere Reispflanzen. Einige wachsen höher, ihre Körner unterscheiden sich in der Farbe oder sie werden zu verschiedenen Zeiten reif. Das bedeutet nicht automatisch, dass sie zu unterschiedlichen Arten gehören oder sich genetisch unterscheiden. Auch die Umwelt kann sichtbare Merkmale beeinflussen. Für genetische Vielfalt braucht man deshalb genetische Daten oder Ergebnisse aus Kreuzungen.
Rund um den Reis findest du vielleicht Pilze, kleine Fische, Frösche, Wasserinsekten und andere Pflanzen. Der Vergleich der vorkommenden Organismen zeigt die Artenvielfalt. Beziehst du außerdem den nassen Boden, die Wasserströmung, das Licht und die Versteckmöglichkeiten ein, erweitert sich der Vergleich auf die Ökosystemvielfalt.
Biodiversität bezeichnet die Vielfalt der Lebewesen innerhalb von Arten, zwischen Arten und zwischen Ökosystemen.
Biodiversität lässt sich auf der genetischen Ebene, der Artenebene und der Ökosystemebene untersuchen.
Ein Gen ist ein DNA-Abschnitt, der zu einem Merkmal wie Pflanzenhöhe oder Kornfarbe beitragen kann. Sichtbare Merkmale können durch genetische Unterschiede, Umweltbedingungen oder beides beeinflusst werden. In der Biologie gibt es mehrere Artkonzepte. Nach dem häufig verwendeten biologischen Artkonzept können sich Mitglieder einer sexuell fortpflanzenden Art in der Regel miteinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen hervorbringen. Ein Ökosystem ist eine Gemeinschaft von Organismen, die mit ihrer unbelebten Umwelt als funktionelle Einheit zusammenwirkt.
Der Vergleich bestimmt die Ebene der Vielfalt. Unterschiede in der Wuchshöhe innerhalb einer Reisart betreffen die genetische Vielfalt, wenn sie auf vererbten genetischen Unterschieden beruhen. Unterschiede zwischen Reisfeldern, Mangroven und Korallenriffen betreffen ganze Ökosysteme.
Die Frage bestimmt die Ebene: Genetische Vielfalt vergleicht Mitglieder einer Art, Artenvielfalt vergleicht die vorkommenden Arten und ihre Mengenverhältnisse, und Ökosystemvielfalt vergleicht Lebensräume und ökologische Beziehungen.
| Ebene | Leitfrage | Beispiel | Diesen Fehler vermeiden |
|---|---|---|---|
| Gene | Warum sind Individuen einer Art nicht genau gleich? | Reissorten unterscheiden sich in Höhe, Reifezeit oder Kornfarbe | Unterschiede innerhalb einer Art für verschiedene Arten halten |
| Arten | Welche Arten leben dort, und wie gleichmäßig verteilen sich die Individuen auf sie? | Reis, kleine Fische, Frösche, Pilze und Wasserinsekten | Arten zählen, aber ihre relative Häufigkeit übersehen |
| Ökosysteme | Welche Lebensräume und Umweltbeziehungen unterscheiden sich? | Reisfelder, Flüsse, Mangroven und Korallenriffe | Unterschiede zwischen Orten nur mit einem einzelnen Organismus erklären |
Genetische Vielfalt zeigt sich, wenn Organismen derselben Art oder Population nicht genau dieselben erblichen Varianten tragen. Reissorten können sich etwa in Wuchshöhe, Reifezeit, Kornfarbe oder Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltbedingungen unterscheiden. Genetische Varianten und ihre Kombinationen können zu diesen Merkmalen beitragen, häufig gemeinsam mit den Wachstumsbedingungen.
Ein sichtbares Merkmal wird meist nicht allein von Genen bestimmt. Die Wuchshöhe kann zum Beispiel sowohl von erblichen Varianten als auch von Wasser, Nährstoffen, Licht und anderen Wachstumsbedingungen beeinflusst werden.
Genetische Unterschiede können dazu führen, dass Individuen verschieden auf dieselbe Umweltveränderung reagieren. Eine vielfältigere Population enthält daher mit größerer Wahrscheinlichkeit Individuen, die unter den neuen Bedingungen überleben und sich fortpflanzen.
Die genetische Vielfalt vergleicht Mitglieder einer Art. Die Artenvielfalt vergleicht gemeinsam vorkommende Arten. Die Ökosystemvielfalt bezieht zusätzlich ihre Lebensräume und ökologischen Beziehungen ein. Bei größeren Beobachtungsflächen unterscheiden wir deshalb die Anzahl der Arten von den Bedingungen ihrer Lebensräume.
Artenvielfalt berücksichtigt sowohl die Zahl der Arten an einem Ort, den Artenreichtum, als auch ihre relative Häufigkeit oder Gleichverteilung.
Am Rand eines Reisfelds oder einer anderen nassen Anbaufläche kann Reis gemeinsam mit Pilzen, kleinen Fischen, Fröschen, Wasserinsekten und mikroskopisch kleinen Organismen leben. Reis erzeugt durch Fotosynthese organisches Material, Pilze wirken an der Zersetzung mit und Fische sowie Frösche sind Teil des Nahrungsnetzes.
Vergleiche diese erfundenen Beobachtungen bei gleicher Flächengröße und Zählmethode:
| Fläche | Art A | Art B | Art C | Artenreichtum |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 8 Individuen | 1 Individuum | 1 Individuum | 3 Arten |
| 2 | 4 Individuen | 3 Individuen | 3 Individuen | 3 Arten |
Beide Flächen enthalten 10 Individuen und 3 Arten. Auf Fläche 2 sind die Häufigkeiten gleichmäßiger verteilt. Die bloße Artenzahl bildet diesen Unterschied nicht ab.
Die Ökosystemvielfalt betrachtet eine noch größere Ebene. Reisfelder, Flüsse, tropische Regenwälder, Mangroven, Savannen und Korallenriffe bieten unterschiedliche Bedingungen. Licht, Wasser, Salzgehalt, Boden, Temperatur und die Beziehungen zwischen Organismen bestimmen, welche Lebewesen dort überleben können.
Indonesien besitzt viele tropische Lebensräume in mehreren biogeografischen Regionen. Ein großer Teil Westindonesiens liegt auf dem Sundaschelf und weist asiatische biogeografische Bezüge auf, während Papua auf dem Sahulschelf australasiatische Bezüge zeigt. Dazwischen liegt Wallacea als komplexe Übergangszone. Ihre Grenzen unterscheiden sich je nach Organismengruppe, deshalb vergleichen Biologinnen und Biologen die Verbreitung der jeweiligen Taxa. Die heutige Verbreitung der Arten in Indonesien wurde durch Umweltbedingungen, Erdgeschichte, Ausbreitung, Evolution und langfristige biologische Wechselwirkungen geprägt.
Primäre Biodiversitätsdaten können aus Museen, wissenschaftlichen Sammlungen, DNA-Barcodes, kurzen DNA-Markern und Feldfotos stammen. Angaben zu Fundort, Zeitpunkt und Identität des Organismus können dann eine Aussage über das Vorkommen einer Art in einer Region belegen.
Bestimme bei einer Naturbeobachtung zuerst, was verglichen wird. Unterschiede zwischen Mitgliedern einer Art betreffen die genetische Vielfalt, wenn sie auf vererbten genetischen Varianten beruhen. Unterschiede zwischen den vorkommenden Arten gehören zur Artenvielfalt. Unterschiede zwischen Lebensräumen und ökologischen Beziehungen gehören zur Ökosystemvielfalt.
Ein Reisfeldrand, ein Garten oder ein Wald kann alle drei Ebenen zugleich enthalten. Der Ort bleibt gleich, doch die Fragestellung bestimmt, welche Ebene der Biodiversität untersucht wird.
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