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Posts Tagged ‘ökologie’

ResearchbloggingBastian sagt:

Das der Mensch in großem Umfang in seine Umwelt eingreift und ganz neutral gesprochen diese verändert dürfte seit der ausgebrochenen Klimapanik nichts neues mehr sein. Doch wie verändern diese selbst herbeigeführten Veränderungen die Tiere und deren Ökosysteme? Auch auf evolutionärer Ebene müssen sich diese anpassen, an veränderte und geschrumpfte Lebensräume, Umweltverschmutzung und auch an die Jagd durch den Menschen.

Ein Team um den kanadischen Forscher Chris Darimont hat versucht mit einer Meta-Studie herauszufinden wie schnell die menschliche Selektion durch Jagd auf Tiere wirkt. Denn der Mensch unterscheidet sich in seinem Jagdverhalten von fast allen anderen Tieren: Die meisten Tiere erbeuten bei der Jagd junge/kranke/alte Tiere, doch bei dem Menschen sieht das anders aus.

Wir konzentrieren uns auf große, gesunde Tiere die den meisten Gewinn abwerfen. Möglich wird das dadurch das es für uns kein großes Problem mehr ist genau diese Tiere zu erbeuten. So fischen wir, bedingt durch die Größe der Maschen in den Netzen nur Tiere mit einer minimalen Größe ab.

Dadurch entsteht ein Selektionsvorteil für kleine Fische und es wird ein Vorteil möglichst schnell seine Nachkommen zu zeugen, denn wenn man größer wird kann es schon zu spät sein.

Doch kommen wir nun zu den Zahlen der Studie: Die Forscher vergleichen die Evolutionsraten in 40 Beispielen in denen die Tiere aktiv vom Menschen bejagt wurden mit denen aus 20 Beispielen in denen gar kein menschlicher Einfluss vorhanden waren und mit 25 Beispielen in denen sich der menschliche Einfluss auf indirekte Veränderungen der Umwelt – wie Verschmutzung – beschränkten.

In 95% der Fälle wurden bei den vom Menschen gejagten Tieren eine morphologische Veränderung, wie schrumpfende Körpergröße, gefunden wobei die Veränderung im Mittel gute 18% betrugen.
Doch auch die Entwicklung der Tiere wurde beeinflusst, wie z.B. früheres zeugen der Nachkommen: Ganze 97% der betrachteten Tiere zeigten diese Änderungen um im Schnitt fast 25%.

Das hört sich schon beeindruckend an, doch um vergleichbarere Werte zu bekommen wurden die Einzelwerte umgerechnet in die schöne Einheit “Darwin”, eine Einheit die J.B.S. Haldane 1949 einführte. Dabei entspricht 1 Darwin einer Veränderung eines Merkmals um den Faktor e innerhalb von einer Million Jahren.

Und nun kann man sich mal anschauen um wieviel Prozent die menschliche Selektion durch Jagd schneller verläuft als die natürliche Selektion: Um mehr als 300%! Und selbst im Vergleich von beeinflusster Selektion durch Jagd und beinflusster Selektion durch andere menschliche Faktoren liegt die Jagd immer noch mit 50% vorne.

Was dies für die Ökosysteme bedeutet kann man bislang vermutlich nur grob raten.

C. T. Darimont, S. M. Carlson, M. T. Kinnison, P. C. Paquet, T. E. Reimchen, C. C. Wilmers (2009). Human predators outpace other agents of trait change in the wild Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (3), 952-954 DOI: 10.1073/pnas.0809235106

R Law (2000). Fishing, selection, and phenotypic evolution ICES Journal of Marine Science, 57 (3), 659-668 DOI: 10.1006/jmsc.2000.0731

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Bastian sagt:

Um ehrlich zu sein mag ich gar keinen Fisch, aber meine Mutter meinte vor kurzem doch ernsthaft, dass Walfang vielleicht doch gar nicht so schlecht sei. Sie hatte irgendwo gelesen oder gesehen, dass Wale doch viel mehr Fisch pro Jahr vertilgen würden als wir überhaupt fangen könnten und deshalb Schuld seien an der Überfischung.

Ich hab das als Blödsinn abgetan, aber mal geschaut ob es nicht irgendwo Veröffentlichungen dazu gibt die mein Gefühl bestätigen. Und ausgerechnet bei Greenpeace bin ich dann fündig geworden die ein Paper von Kristin Kaschner & Kollegen verlinkt haben. Dabei bin ich eigentlich kein großer Fan von Greenpeace, sind die doch gerade in Sachen Chemie etc. gerne mal dabei mit gefährlichem Halbwissen Panik zu schüren um Leute auf ihre Seite zu bringen.

Aber zum Paper selbst: Das Team um Frau Kaschner aus British Columbia hat ein Modell entwickelt um zu schauen wo sich überhaupt Wale und kommerzieller Fischfang im Nord-Atlantik in die Quere kommen. Doch nicht um zu überprüfen ob Wale uns das Essen nehmen. Sondern um zu schauen ob wir durch die Fischerei mitschuld am Rückgang der Walzahlen sind. Was aber für unsere Betrachtung recht egal sein dürfte, das Ergebnis zählt mehr oder weniger ja in beide Richtungen.

In das Modell flossen dabei Daten über Populationsgrößen, geschlechtsspezifische Masse der Tiere, ihren gewichtsspezifischen Nahrungsbedarf, was sie überhaupt fressen und natürlich ihre Verbreitung an den jeweiligen Punkten im Atlantik ein. Auf der anderen Seite kamen auch die Fangdaten der Fischereien, inklusive der Unterteilung in die gefangenen Fischtypen, in das Modell. Die ganzen mathematischen Gleichungen dafür erspare ich euch hier wieder. Wer sich dafür interessiert kann es natürlich in der Veröffentlichung nachlesen.

Fischerei vs. Wal

In der Tabelle zeigt sich dann wieviel Tonnen Nahrung entweder von den Fischereien aus dem Meer gezogen wird oder wieviel die Meeressäuger halt so wegfuttern, unterteilt in deren Ordnungen. Und bis hierhin sieht das für die Wale und die anderen fischfutternden Meeressäuger wirklich nicht zu gut au. Übersteigt deren Konsum den Fang doch um einiges.

Das Bild ändert sich erst wenn wir uns stattdessen mal die nächste Grafik anschauen die zeigt wo denn überhaupt eine wirkliche Überschneidung von Fischerei und Walaktivität stattfindet.
Überlappende Fanggebiete
Hier sieht man schnell: So groß ist der Bereich gar nicht in denem Mensch und Tier um die Nahrungsquellen konkurrieren. Nur in Küstennähe kommt es zu Überschneidungen. Und das dürfte für beide Betrachtungsweisen nicht ausreichen, weder das wir den Walen die Lebensgrundlage komplett entziehen noch andersrum.

Nett übrigens auch die Anmerkung warum Walfang eine blöde Idee ist: Whale-Watching. Alleine im Atlantik werden damit jedes Jahr gut 350 Millionen US-Dollar verdient, weltweit sogar über eine Milliarde Dollar (nur Schade, dass der nichts mehr Wert ist).

Und das Fazit: Vermutlich essen uns die Wale nicht den Fisch weg, und selbst wenn es so wäre sollten wir überlegen ob wir nicht lieber wo anders Fischen und dafür die dicke Kohle mit den Touristen machen die Wale sehen wollen.

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ResearchbloggingBastian sagt:

Diese Woche ist in der Science ein Paper von Dylan Chivian & Kollegen vom Lawrence Berkley National Laboratory erschienen das genau diesen Fall beschreibt, ein Ökosystem in dem nur eine Spezies lebt was schon etwas besonderes ist, denn es ist das erste mal das so etwas nachgewiesen wurde.

Ihren Sonderfall fanden die Forscher in einem Wasserreservoir knapp 3 km unter der Erdoberfläche unter einer Goldmine in Südafrika und in diesem Wasser fanden sie nur ein Bakterium.
Die Forscher nannten es treffenderweise Desulforudis audaxviator, wobei der Speziesname eine Anspielung auf Jules Vernes „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ ist, in dem die Protagonisten eben jenen lateinischen Ausspruch audax viator – Kühne Reisende – in einer Aufzeichnung finden die sie zum Eingang zum Mittelpunkt der Erde führt.

Doch zurück zu dem Bakterium, es ist ein sporenbildender, sulfatreduzierender, chemoautotropher Thermophile der dort ausgesprochen gut zurecht kommt. Er wurde bereits vor dieser Untersuchung anhand seiner 16S rRNA aus Proben dieser Mine charakterisiert, jedoch war da noch nicht klar, dass er dort alleine lebt.

Nun wurden jedoch 5600 Liter Wasser aus diesem Reservoir gepumpt und gefiltert und dieses Filtrat per Enviromental Genomics – einer Methode mit der man aus dem DNA-Mix der verschiedenen Organismen auf eben diese schliessen kann – untersucht. Zur Überraschung der Forscher fanden sie dabei fast nur ein Genom und zwar zu 99,9% (das 0,1% kann man da mehr oder weniger vernachlässigen, denn Kontaminationen sind bei der Verarbeitung von solchen Mengen eben nie 100%ig auszuschliessen) das Genom von Desulfudis audaxviator.

Noch ein paar Eckdaten zu dem kleinen Einzelgänger: Sein Genom ist mit gut 2,5 Millionen Basenpaaren etwas kleiner als das seiner nächsten Verwandten, dafür befinden sich auf dem Genom jedoch vermutlich 2200 proteincodierende Gene was etwas mehr als üblich sind, was man wohl darauf zurückführen kann, dass der kleine Racker wirklich alles selber erledigen muss. So kann er alle Aminosäuren selbst synthetisieren und per horizontalem Gentransfer hat er ein paar besonders Robuste Proteine von Archeen übernommen (z.B. eine Nitrogenase und eine Sulfat-Adenylyltransferase). Wege zum Schutz vor Sauerstoffradikalen fehlen dem Bakterium übrigens völlig, was ein gutes Anzeichen dafür ist, dass er da unten schon etwas länger Hausen dürfte.

Doch nicht nur das Bakterium selbst ist damit sehr spannend, sondern auch der damit geführte Proof Of Principle, denn wie schon gesagt konnte man bislang kein Ökosystem finden das nur von genau einer Spezies bevölkert wird und ganz auf Interaktion mit anderen Lebewesen verzichtet.

Dylan Chivian, Eoin L. Brodie, Eric J. Alm, David E. Culley, Paramvir S. Dehal, Todd Z. DeSantis, Thomas M. Gihring, Alla Lapidus, Li-Hung Lin, Stephen R. Lowry, Duane P. Moser, Paul M. Richardson, Gordon Southam, Greg Wanger, Lisa M. Pratt, Gary L. Andersen, Terry C. Hazen, Fred J. Brockman, Adam P. Arkin, Tullis C. Onstott (2008). Enviromental Genomics Reveals a Single-Species Ecosystem Deep Within Earth Science, 322, 275-278 DOI: 10.1126/science.1155495

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