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Tiefbohrung im ältesten See Europas liefert neue Erkenntnisse zur Evolution

Je älter und stabiler ein Ökosystem ist, umso langlebiger sind die dort lebenden Arten und umso beständiger die Artengemeinschaften. Diese neuen Erkenntnisse zur Evolution konnte ein internationales Team mit Beteiligung von Hendrik Vogel vom Institut für Geologie und dem Oeschger Centre for Climate Change Research (OCCR) der Universität Bern mit Hilfe einer Tiefbohrung im Ohrid-See gewinnen.

Der 1,4 Millionen Jahre alte Ohrid-See an der Grenze zwischen Albanien und Nordmazedonien ist nicht nur der derzeit älteste, sondern mit mehr als 300 nur dort vorkommenden, sogenannten endemischen Spezies auch der artenreichste See in Europa. Um die Evolutionsereignisse seit der Entstehung des Sees zu untersuchen, kombinierte ein internationales Team unter der Leitung der Justus-Liebig-Universität Gießen und der Universität Köln die Umwelt- und Klimadaten eines 568 Meter langen Sedimentkerns mit den darin enthaltenen Fossilbelegen von über 150 endemischen Kieselalgenarten. Die Resultate der Studie, an der auch Hendrik Vogel vom Institut für Geologie und dem Oeschger Centre for Climate Change Research (OCCR) der Universität Bern beteiligt war, wurden in der Fachzeitschrift «Science Advances» veröffentlicht.

Dabei zeigte sich, dass kurz nach der Bildung des Sees neue Arten innerhalb von wenigen tausend Jahren entstanden. Viele von ihnen starben aber in dem verhältnismässig kleinen und flachen See auch sehr schnell wieder aus. Das Forschungsteam erklärt dies damit, dass junge Seen von geringer Grösse viele neue ökologische Möglichkeiten bieten, aber auch besonders sensibel auf Umwelteinflüsse wie Temperatur-, Seespiegel- und Nährstoffschwankungen reagieren. 

Neues Verständnis evolutionärer Dynamik

Nachdem der See tiefer und grösser wurde, verlangsamten sich die Artbildungs- und Aussterbeprozesse drastisch. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler führen dies darauf zurück, dass weniger neue Habitate entstanden, der Artenreichtum sich einer ökologischen Kapazitätsgrenze annäherte und der See die Umwelteinflüsse besser abfedern konnte. Die Erkenntnis, dass sich im Laufe der Entwicklung des Ohrid-Sees eine dynamische Ansammlung von evolutionär kurzlebigen Arten in eine stabile Gemeinschaft langlebiger Arten wandelt, liefert ein neues Verständnis der evolutionären Dynamik in Ökosystemen. Die Studie wird damit auch eine grosse Bedeutung für die künftige Biodiversitätsforschung haben. 

«Paradebeispiel für erfolgreiche interdisziplinäre Forschung»

«Diese Ergebnisse zeigen eindrücklich wie kollaborative Wissenschaft an der Schnittgrenze zwischen den Erd- und Lebenswissenschaften Einblicke in fundamentale Prozesse des Systems Erde erlauben. Studien an kontinentalen Sedimentarchiven, welche geowissenschaftliche Methoden mit denen der Evolutionsbiologie kombinieren, sind dabei ein Paradebeispiel für erfolgreiche interdisziplinäre Forschung und die modernen Naturwissenschaften», sagt Hendrik Vogel.

Quelle: Justus-Liebig-Universität Gießen

Angaben zur Publikation:

Wilke et al.: Deep drilling reveals massive shifts in evolutionary dynamics after formation of ancient ecosystem, SCIENCE ADVANCES, 2020, 6, eabb2943.
doi.org/10.1126/sciadv.abb2943

01.10.2020