Kleine Tiere, grosse Wirkung: Wirbellose halten Ökosysteme am Laufen

Neues aus der Forschung

Kleine Tiere, grosse Wirkung: Wirbellose halten Ökosysteme am Laufen

Meldung vom 10.09.2018

Ob gross oder klein - pflanzenfressende Tiere wie Hirsche, Murmeltiere, Mäuse, Schnecken oder Insekten spielen eine zentrale Rolle im Ökosystem Wiese. Insbesondere wenn die Wirbellosen fehlen, zerfallen Nahrungsnetze und Nährstoffkreisläufe; das Ökosystem bricht zusammen. Dies zeigen die Resultate einer Studie der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL im Schweizerischen Nationalpark.


180913-1615_medium.jpg
 
Auszäunungsexperiment im Schweizerischen Nationalpark. Der äussere Zaun hielt Hirsche von der Fläche fern, innerhalb des grossen Zauns schlossen weitere Zäune Säugetiere und wirbellose Tiere aus.
Risch, A.C., Ochoa-Hueso, R., van der Putten W.H., Bump, J.K., Busse, M.D., Frey, B., Gwiazdowicz, D.J., Page-Dumroese, D.S., Vandegehuchte, M.L., Zimmermann, S., Schuetz, M.
Size-dependent loss of aboveground animals differentially affects grassland ecosystem coupling and functions.
Nature Communications
DOI: 10.1038/s41467-018-06105-4


Bislang ist wenig bekannt, wie sich ein Verlust von verschieden grossen Tierarten – zum Beispiel vom Hirsch bis zur kleinen Blattlaus – auf die Vernetzungen und somit auch auf das Funktionieren eines Ökosystems auswirkt. Forschende der WSL und ihre Forschungspartner untersuchten in einem fünfjährigen Experiment erstmals unter realen Bedingungen, was bei einem selektiven Ausschluss von verschiedenen Pflanzenfressern im Ökosystem Wiese passiert. Vor allem der Verlust der wirbellosen Tiere könnte gravierende Folgen für diesen Lebensraum haben, legen die in der wissenschaftlichen Zeitschrift «Nature Communications» veröffentlichten Ergebnisse nahe.

In Absprache mit der Parkverwaltung stellten die Forschenden von 2009 bis 2013 Zäune im Schweizerischen Nationalpark auf. Die Zäune schlossen die Pflanzenfresser der Grösse nach von den Wiesen aus: zuerst die grossen Säugetiere wie den Hirsch, dann die kleineren wie Murmeltier, Hase und Maus und zuletzt die wirbellosen Tiere wie Schnecken, Heuschrecken oder Blattläuse. Das Setup des Experiments entspricht der Realität: Sterben Tiere aus, verschwinden sie der Grösse nach; zuerst die Grossen, dann die Kleinen.

Wirbellose übernehmen, wenn Wirbeltiere verschwinden

Fehlten die grossen Säugetiere, gab es mehr Interaktionen zwischen den verbleibenden Lebensgemeinschaften und ihrer unbelebten Umwelt, etwa der Bodenchemie, als wenn die Säugetiere anwesend waren. Konkret heisst dies zum Beispiel, dass vom Wegfallen der Huftiere schnellwüchsige Pflanzenarten profitierten, die Bodennährstoffe gut nutzen können (biotisch-abiotische Interaktion), auf Kosten von Pflanzen, die starke Beäsung ertragen (biotisch-biotische Interaktionen). Mit grossen Säugern, in dieser Studie insbesondere mit Hirschen, funktioniert ein Ökosystem aber nicht schlechter als ohne; es funktioniert anders.

Wurden hingegen alle Tiere ausgeschlossen, auch die oberirdisch lebenden Wirbellosen, nahmen die Interaktionen sowohl zwischen Lebensgemeinschaften (z.B. zwischen Pflanzen und Bakterien im Boden) wie auch zwischen Lebensgemeinschaften und der unbelebten Umwelt (z.B. zwischen Pflanzen und Bodennährstoffen) ab. Die ober- und unterirdische Vernetzung wurde schlechter. «Wir nahmen an, dass vor allem die grossen Tiere eine grosse Wirkung im System haben. Unsere Ergebnisse zeigen jedoch, dass auch die kleinen, wirbellosen Tiere sehr wichtig für das Funktionieren des Systems sind», sagt Anita Risch, Erstautorin der Studie und Leiterin der WSL-Forschungsgruppe Pflanzen-Tier-Interaktionen.



Wirbellose müssen besser geschützt werden

Je besser die Lebensgemeinschaften auf den untersuchten Wiesen interagierten und so mit ihrer Umwelt vernetzt waren, desto besser funktionierte das Ökosystem. Als Mass für dieses Funktionieren wurden im Nationalpark beispielsweise die Nährstoffverfügbarkeit, die Bodenatmung und die Anzahl Pflanzenarten erhoben. War die Vernetzung hingegen schlecht, funktionierte auch das Ökosystem schlecht. Es wird instabil und kann weniger gut auf sich ändernde Umweltbedingungen reagieren.

Die Resultate des Experiments zeigen, wie wichtig die Lebensgemeinschaft der wirbellosen Tiere für das Funktionieren von Ökosystemen ist, insbesondere, wenn grössere Säugetiere fehlen. Doch die Anzahl Arten und Individuen der Wirbellosen scheinen in der Schweiz wie auch in Mitteleuropa in jüngster Zeit abzunehmen, nicht nur in intensiv bewirtschaftetem Ackerland. «Uns beunruhigt, dass die Wirbellosen vermehrt auch in Schutzgebieten zu fehlen scheinen», sagt Martin Schütz, Mitautor der Studie. Die beiden Forschenden warnen vor einem Verlust an Wirbellosen: «Wir müssen unsere Anstrengungen erhöhen, wirbellose Tiere zu schützen, denn sie sind von immenser Bedeutung für die Vernetzung und Funktionalität unserer Ökosysteme».


Diese Newsmeldung wurde erstellt mit Materialien von idw-online


News der letzten 2 Wochen


Meldung vom 20.09.2018 15:08

Klimawandel: Düngung und Mulchsaat optimieren den Wasserverbrauch im Weizenanbau

Experimente des Thünen-Instituts zeigen, wie Landwirte sich die erhöhte CO₂-Konzentration in der Luft für ...

Meldung vom 20.09.2018 15:05

Dufttherapie für das Haarwachstum

Menschliche Haarwurzelzellen besitzen Duftrezeptoren, und deren Aktivierung mit einem sandelholzartigen Duft k ...

Meldung vom 20.09.2018 15:00

Wild-Wachtelzucht (noch) frei von japanischen „Gen-Importen“ und ebenso erfolgreich

Wachteln werden im Mittelmeerraum gerne gejagt und die Wildtierpopulation über Zuchtfarmen entsprechend aufge ...

Meldung vom 20.09.2018 14:44

Mit Nano-Lenkraketen Keime töten

Wo Antibiotika versagen, könnten künftig Nano-Lenkraketen helfen, multiresistente Erreger (MRE) zu bekämpfe ...

Meldung vom 20.09.2018 14:39

Entwicklung des Nervensystems: Wie Nervenzellen die Herstellung von Proteinen regulieren

Werden in einer Zelle Proteine aus genetischer Information hergestellt, sprechen Wissenschaftler von Translati ...

Meldung vom 20.09.2018 14:34

Internationales “Vertebrate Genomes Project” veröffentlicht 15 neue Genome

Max-Planck-Gesellschaft unterstützt Projekte für hochqualitative Referenzgenome

Meldung vom 20.09.2018 14:28

Pflanzenforschung: Neuer Mechanismus bei der Genregulation gefunden

Ein Team von Wissenschaftlern um den Oldenburger Pflanzengenetiker Prof. Dr. Sascha Laubinger hat einen neuen ...

Meldung vom 20.09.2018 13:11

Zelluläres Gedächtnis überlistet Krankheitskeime

Studie des Kiel Evolution Center belegt Wirksamkeit der sequentiellen Antibiotika-Therapie gegen den Krankheit ...

Meldung vom 13.09.2018 17:29

Aus Holzabfällen erfolgreich erneuerbares Gas produziert

Karlsruher Forschern ist es mit einer Pilotanlage für Waben-Methanisierung gelungen, aus einem aus Biomasse h ...

Meldung vom 13.09.2018 17:25

Süßes Leben – einfachste Zucker ohne Biosynthese

Wissenschaftlerteam der Universität Gießen entdeckt unbekannte Möglichkeiten der Zuckersynthese – Veröff ...

Meldung vom 13.09.2018 17:17

Wann Pflanzen und Mikroorganismen kooperieren oder konkurrieren, um an Nährstoffe zu kommen

Je nach Düngung unterschiedliche Reaktion - Pflanzen und Mikroorganismen haben sehr unterschiedlichen Bedarf ...

Meldung vom 13.09.2018 16:18

Entführung in antarktischer Tierwelt

Flohkrebse nehmen Flügelschnecken Huckepack und schützen sich vor Räubern

Meldung vom 13.09.2018 16:15

Kleine Tiere, grosse Wirkung: Wirbellose halten Ökosysteme am Laufen

Ob gross oder klein - pflanzenfressende Tiere wie Hirsche, Murmeltiere, Mäuse, Schnecken oder Insekten spiele ...

Meldung vom 13.09.2018 16:12

Früchte der gemeinsamen Arbeit für frei lebende Schimpansen

Die Vorteile aus kooperativer Jagd und dem Teilen von Fleisch gelten als grundlegende Triebfedern für die Evo ...

Meldung vom 13.09.2018 16:08

Tiefseebergbau hinterlässt tiefe Narben - Massiver Artenverlust 26 Jahre nach Abbau nachgewiesen

Gemeinsam mit einem internationalen Team haben Senckenberg-Wissenschaftlerinnen die Auswirkungen von Tiefseebe ...

Meldung vom 13.09.2018 14:47

Neuer Eisentransporter bei Getreide-assoziierten Bakterien entdeckt

Ein Jenaer Forscherteam hat ein neues Siderophor („Eisenträger“) entdeckt. Das Gramibactin genannte Molek ...


13.08.2018:
Wie Vögel lernen
20.07.2018:
Magie im Reagenzglas

18.06.2018:
Primaten in Gefahr
28.05.2018:
Störche im Aufwind
07.05.2018:
Misteln atmen anders

27.03.2018:
Kenne Deinen Fisch!


01.09.2016:
Elefanten im Sinkflug
13.12.2015:
Leben ohne Altern
22.05.2014:
Lebensraum Käse
22.05.2014:
Domino im Urwald
04.04.2014:
Nationalpark Asinara
13.03.2014:
Trend-Hobby Imker
04.09.2013:
Harmloser Terrorvogel
07.02.2013:
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung