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Fressen oder gefressen werden: wie bilden sich nahrungsnetze ?

pressemitteilung vom 26. Februar 2004

Pflanzen stehen oft am Fuss der Nahrungsketten. Ihr Überleben hängt deshalb von den bestehenden Verbindungen zwischen Beute und Räuber ab, die in einem bestimmten Ökosystem zusammenleben. Eine Untersuchung zu diesem Thema, die vom Nationalen Forschungsschwerpunkt Plant Survival mitfinanziert wurde, ist soeben in der Ausgabe vom 26. Februar 2004 in der renommierten Zeitschrift «Nature» erschienen.

Louis-Félix Bersier, Forscher an der Universität Neuenburg und an der ETH Lausanne sowie Marie-France Cattin, Doktorandin in Neuenburg sind die Hauptautoren eines neuen Modells, das dem besseren Verständnis darüber dient, wie so genannte trophische Netzwerke entstehen. Mit anderen Worten: die Interaktion von Beute und Räuber innerhalb einer Gemeinschaft von lebenden Organismen. Weiter mitgewirkt haben an dieser vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützten Arbeit: Carolin Banasek-Richter, ebenfalls Doktorandin in Neuenburg sowie die beiden Mathematiker der Universität Freiburg Richard Baltensperger und Jean-Pierre Gabriel.

Das Ziel des in der Zeitschrift «Nature» publizierten Models ist eine möglichst realitätsnahe grafische Darstellung der Interaktionen im Nahrungsnetz, die sich auf jedes Ökosystem anwenden lässt. Das Modell erlaubt es, verschiedene Eigenschaften abzuleiten, die sich aus den Beziehungen zwischen Beute und Räuber ergeben. Im speziellen die Anteile Arten, die entweder nur Beute oder nur Räuber sind. Das Modell ermöglicht auch, den Prozentsatz von Allesfressern oder kannibalischen Arten sowie viele weitere Faktoren zu ermitteln. Die Arbeit von Louis-Félix Bersier und seiner Mitarbeiter ist unter anderem deshalb originell, weil sie darstellt, dass die Nahrungsketten nicht ausschliesslich von der Anpassungsfähigkeit der Individuen abhängen. Entscheidend sind auch genetische Faktoren, die während der Evolution erworben wurden. Die ganze Geschichte dieser Diversifikation ist in der Klassifikation der Arten zusammengefasst, und die Autoren zeigen, dass die Stammesgeschichte einen entscheidenden Faktor darstellt, um die Struktur der trophischen Netzwerke zu verstehen.

Eines der Resultate der Evolution ist der Erwerb von anatomischen Merkmalen, welche die Aufnahme einer bestimmten Beutekategorie als Nahrung ermöglicht. So besitzen zum Beispiel alle Grasmücken (Vögel) einen perfekt angepassten Schnabel, um Insekten zu picken. Feldheuschrecken (Familie Acrididae) ihrerseits verfügen ausnahmslos über Mundwerkzeuge, die sie zu ausgezeichneten Grassfressern machen. «Der Befund, dass die trophischen Beziehungen sowohl von den stammesgeschichtlichen Einschränkungen wie von der Anpassungsfähigkeit abhängt, kommt nicht überraschend», räumt Marie-France Cattin ein, «aber in unserer Arbeit werden diese beiden Aussagen zum ersten Mal auf der Ebene von Lebensgemeinschaften hervorgehoben. Das heisst, auf einer der Arten übergeordneten Ebene. Unser Modell wurde erfolgreich an sieben Lebensgemeinschaften getestet, die je zwischen 30 und 180 Arten umfassen.»

Auch wenn es bei der publizierten Studie vorwiegend um Grundlagenforschung geht, könnten die ihr zugrundeliegenden Ideen auch in Bereichen ausserhalb der trophischen Netze anwendbar sein. Darunter zum Beispiel die Auswirkungen des Klimawandels auf Fauna und Flora.

für weitere information

Louis-Félix Bersier
Institut de zoologie
Université de Neuchâtel
tel +41 32 718 30 06
fax + 41 32 718 30 01
Louis-Felix.Bersier(at)unine.ch

Redaktor: Igor Chlebny