Artenkonzepte

Artenkonzepte

Was genau sind Arten? Es gibt viele Definitionen für den Begriff der Art. Es gibt kein allgemeingültiges Artkonzept – eines, das für alle Organismen gilt. Stattdessen schlagen Wissenschaftler seit Jahren verschiedene Artenkonzepte vor, die jeweils auf leicht unterschiedlichen biologischen Überlegungen beruhen. Es gibt das Konzept der genealogischen Arten, das Konzept der Kohäsionsarten, das Konzept der genotypischen Clusterarten und andere. Hier sind ein paar unserer Favoriten:

Das ökologische Artkonzept besagt, dass Arten Gruppen oder Populationen sind, die genau dieselbe ökologische Nische teilen. Die Definition wird bei Organismen, die im Laufe ihrer Entwicklung ihre Nische wechseln, etwas knifflig. Einige Organismen leben beispielsweise als Larven im Wasser und als erwachsene Tiere an Land. Sie wird manchmal auf eine Reihe von Nischen erweitert.

Das Konzept der phänetischen Arten definiert Arten als Gruppen von Organismen, die sich in bestimmten, von Taxonomen ausgewählten Merkmalen ähneln, z. B. Augenbrauendichte, Schmackhaftigkeit oder die Neigung, in die Ferne zu starren. Sie würden wahrscheinlich etwas Wissenschaftlicheres wählen, aber wir wären für einen phänetischen Geschmackstest der Arten.

Das phylogenetische Artkonzept ist ähnlich, aber mit einer leichten Abwandlung: Es besagt, dass eine Art die kleinste Gruppe von Abstammungslinien oder Populationen ist, die durch eine einzigartige Kombination verschiedener Merkmale erkannt werden kann.

Ist das nur bei uns so, oder scheint keines dieser Konzepte zu stimmen? In einer Welt der unvollkommenen Artenkonzepte möchten wir Ihnen den Sieger vorstellen: das biologische Artenkonzept (BSC). Ist es narrensicher? Nein. Erlaubt es auch Pferdehunde? Nein. Lieben wir es trotzdem? Das können Sie glauben.

Das von Ernst Mayr entwickelte BSC legt den Schwerpunkt dort, wo er hingehört: auf die Fortpflanzung. 1963 definierte Mayr eine Art wie folgt: „Arten sind Gruppen von sich kreuzenden natürlichen Populationen, die reproduktiv von anderen solchen Gruppen isoliert sind.“

Die Tatsache, dass es sich bei einer Art um eine „natürliche“ Bezeichnung handeln muss, bedeutet, dass wir nicht behaupten können, neue Arten zu schaffen, ganz gleich, welche transgenen Verrücktheiten Wissenschaftler in einem Labor hervorzaubern können. Selbst wenn wir Organismen schaffen, die Gene mit entfernt verwandten Organismen teilen (Fischtomate gefällig?).

Spezies sind auf die Fortpflanzung in natürlichen Populationen beschränkt, nicht auf Labormäuse. Mit „reproduktiv isoliert“ ist Folgendes gemeint: Wenn die Möglichkeit besteht, dass Gene aus einer Population in den Nachkommen einer anderen Population landen, dann gehören sie zur selben Fortpflanzungsgruppe. Die beiden Populationen sind reproduktiv isoliert, wenn es keine Möglichkeit gibt, dass sie ohne fremdes Zutun Gene austauschen können. Wir haben diesen letzten Teil hinzugefügt, aber er scheint irgendwie wichtig zu sein.

Die BSC ist nützlich, weil sie die Kreuzung betont, und so wird eine Art zum Synonym für ihren Genpool. Solange zwei Organismen zum gleichen Genpool gehören, sind sie die gleiche Art. Das macht die Sache einfacher, denn die Wissenschaftler verfügen über eine Vielzahl von Instrumenten, um Gene in einer Population zu verfolgen, den Genfluss zu messen und die genetische Ähnlichkeit zwischen verwandten Arten zu testen. Klingt einfach. Fast zu einfach. So sehr wir die BSC auch lieben, es gibt immer noch viele Fälle, in denen sie zu scheitern beginnt.

Eines der interessanteren Szenarien, in denen die BSC nicht ganz funktioniert, sind Ringarten. Ringarten sind Gruppen von eng verwandten Arten, deren Verbreitungsgebiete sich teilweise überschneiden und so einen unvollkommenen Ring bilden. Jede Art kann hybridisieren und Gene an die Arten auf beiden Seiten weitergeben, aber der Clou ist, dass die letzte Art in der Reihe sich so sehr von der ersten Art unterscheidet, dass sie nicht hybridisieren kann.

Ein klassisches Beispiel für Ringspezies.

Das ist sozusagen die evolutionäre Version des Telefons. Normalerweise kommt es völlig verzerrt und komisch heraus. Ringspezies sind weniger lustig, aber faszinierend aus der Sicht der BSC.

Das ist der Grund, warum sie so faszinierend sind: Die erste und die letzte Art im Ring können nicht miteinander hybridisieren. Dem BSC zufolge sind sie getrennte Arten…richtig? Nö. Aufgrund der Hybridisierung, die bei allen dazwischen liegenden Arten stattfindet, ist es theoretisch möglich, dass ein Gen der ersten Art durch alle anderen Arten weitergegeben wird und in der letzten Art landet. Das ist ein ziemlich erfolgreiches Telefonspiel. Nach der BSC macht es sie zur gleichen Spezies.

Jedes Mal, wenn es eine Hybridisierung zwischen zwei Arten gibt – und sei es auch nur ein winziges bisschen -, sagt der BSC, dass es sich um dieselbe Art handelt. Das ist ein wenig problematisch, denn es gibt viele Beispiele für zwei Populationen, die hybridisieren können, es aber selten tun. Vielleicht haben sie völlig unterschiedliche geografische Verbreitungsgebiete oder Jahreszeiten, oder sie haben leicht unterschiedliche Paarungsvorlieben. Wenn wir uns ihre Populationsgenetik ansehen, sehen wir, dass sie zu unterschiedlichen Genpools gehören. Ab und zu kommt es zu einem seltenen Leck in den Pools.

Was tun wir, wenn die BSC sagt, dass zwei Entitäten die gleiche Art sind, aber unsere Intuition sagt, dass das nicht stimmt? Wir erfinden eine neue taxonomische Ebene. Das ist die Unterart. Eine Unterart ist eine Population oder Gruppe von Organismen, die sich mit Individuen einer anderen Gruppe oder Population kreuzen kann, dies aber normalerweise nicht tut. Jetzt haben wir eine Möglichkeit, potenziell kreuzende Gruppen von tatsächlich kreuzenden Gruppen zu unterscheiden, und wir müssen den BSC nicht aufgeben. Haben Sie sich heute schon bei einem Taxonomen bedankt?

Die Wahrheit ist, dass es viele merkwürdige Situationen gibt, in denen die BSC nicht narrensicher ist. Im Moment ist sie das Beste, was wir haben, und sie ist eine ziemlich gute Arbeitsdefinition. Indem wir uns auf die Kreuzung und den Genfluss konzentrieren, können wir unseren Fokus von der Frage, was eine Art ist, abwenden und uns den guten Dingen zuwenden: Warum gibt es so viele verschiedene Arten, und wie sind sie entstanden?

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