Baumfrosch, Duellmanohyla rufioculis (Duellmanohyla rufioculis), Costa Rica

Tiervielfalt

Kryptische Arten - warum der erste Blick täuschen kann

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AUTOR/IN
Leila Boucheligua

Von Wespen bis Giraffen kommt es vor, dass sich Tiere zwar äußerlich ähnlich sehen, bei genauerer Betrachtung jedoch unterscheiden. Was als eine Art galt, sind dann mehrere unterschiedliche Arten. Wie kann das sein?

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Kürzlich entdeckten Forscherinnen und Forscher an der Universität in Iowa City, dass es sich bei der von ihnen untersuchten Wespenart bei genauerer Betrachtung eigentlich um 16 - oder sogar 18 - verschiedene Wespenarten handeln könnte. Durch Anwendung genetischer Analysen kommt so etwas immer wieder vor. Wie wichtig es sei, diese "versteckte" Diversität zu erforschen, merke man an der hohen Zahl der entdeckten Arten, so ein beteiligter Forscher.

Ein Fall von vielen: Kryptische Arten

Bei den neu entdeckten Wespenarten handelt es sich um sogenannte kryptische Arten. So werden Gruppen von eigentlich verschiedenen Arten bezeichnet, die sich äußerlich sehr ähnlich sehen und deshalb zunächst als eine einzige Art klassifiziert wurden. Neben diesem Fall gibt es viele weitere Beispiele für kryptische Arten. „Im Grunde bei allem, wo man genauer hinschaut, stellt man das dann fest“, sagt Markus Pfenninger, Forscher am Senckenberg Klima und Biodiversität Forschungszentrum in Frankfurt am Main.

Ein Kollege von mir hat neulich sogar festgestellt, dass es vier Giraffenarten gibt. Man dachte es gibt nur eine Giraffenart, aber nein, es gibt vier verschiedene Giraffenarten. Also selbst bei solch großen Arten wie Giraffen, findet man noch kryptische Arten.

Die Kordofan-Giraffe
Zum ersten Mal haben Forscher das Genom der Kordofan-Giraffe vollständig entschlüsselt. Als stark bedrohte Unterart gehört sie zur Nord-Giraffe, die Forscher des LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) als eine von vier Giraffenarten - neben Süd-Giraffe, Netz-Giraffe und Massai-Giraffe - beschrieben haben.

Was ist denn eigentlich eine Art?

In einer Studie bezeichnen Forscherinnen und Forscher kryptische Arten auch als „aufkommendes biologisches Problem“. Sie sprechen damit Uneinigkeiten in der Artenbestimmung und ein grundlegendes Definitionsproblem an, was das Konzept der Art betrifft.

Da gibt es im Grunde so viele Definitionen, wie es Biologen gibt.

Eines der meistverwendeten Konzepte sei das biologische Artenkonzept. Demnach ist eine Art eine Gruppe von Lebewesen, die sich untereinander fortpflanzen können, beziehungsweise fortpflanzungsfähige Nachkommen zeugen können.

Ob das als alleiniges Kriterium für die Abgrenzung von Arten herhalten kann, ist mittlerweile auch sehr umstritten. Laut Pfenninger spricht vieles direkt gegen dieses Artkriterium, denn die meisten Arten, die man bisher darauf untersucht hat, konnten dann doch irgendwo hybridisieren, sich also über die Artengrenze hinweg miteinander fortpflanzen.  

Das Artenkonzept hat praktische Gründe

Es bleibt die Frage nach anderen Kriterien, anhand derer sich Arten voneinander abgrenzen lassen. „Meine persönliche Meinung ist, dass es ein wissenschaftliches Artenkonzept nicht geben kann. Das Problem ist, dass wir trotzdem den Begriff der Art brauchen, um uns über das, was da draußen so passiert unterhalten zu können“, sagt Pfenninger.

Demnach gäbe es also praktische Gründe, weswegen man zwar an dem Artenkonzept also solches festhalten sollte, jedoch müsse man sich immer im Klaren sein, dass wahrscheinlich keine wissenschaftliche Definition existiert, die alle Fälle sinnvoll abdecken kann.

Verschiedene von den Forscherinnen und Forschern gesammelte Wespen.
Äußerlich ähnlich, doch genetisch verschieden: Seit 1843 ist die parasitäre Wespenart „Omyrus labotus“ wissenschaftlich bekannt, lange galt sie als wenig spezialisiert. Eine neue Studie zeigt, dass unter Wespen, die bisher als Omyrus labotus bezeichnet wurden, mindestens 16 verschiedene Arten sein könnten.

Genetische Analysen können den Blick schärfen

Die Forscherinnen und Forscher aus Iowa entdeckten die kryptischen Wespenarten mithilfe genetischer Untersuchungen. So passiert das meistens. 

Laut Pfenninger wird dabei das Erbgut auf Ähnlichkeiten und Unterschiede untersucht, sodass Individuen in verschiedene Gruppen eingeteilt werden können. Diese Gruppen lassen sich dann genetisch ziemlich eindeutig voneinander unterscheiden. Zudem können anschließend weitere Unterschiede zwischen ihnen auffallen.

Und dann guckt man genauer hin und stellt fest, dass sie nicht nur hinsichtlich ihrer genetischen Ausstattung, sondern auchbezüglich ihres Habitats und ihrer Nahrungswahl konsistente Unterschiede aufweisen.

Strichcodes zur Artenbestimmung

Eine Methode für die genetische Identifizierung von Arten, mit der auch kryptische Arten entdeckt werden können, ist das sogenannte „DNA-Barcoding“ - zu Deutsch „DNA-Strichcodierung“. Wie der Name schon nahe legt, funktioniert das Prinzip ähnlich zu dem der Strichcodes, die auf Produktverpackungen im Supermarkt zu finden sind.

Als eine Art Strichcode zur Bestimmung der Art eines Individuums dient ein Code auf seiner DNA. Weil der DNA-Code aus vier verschiedenen Bausteinen bestehen kann - die als Basen bezeichnet werden - besteht der DNA-Barcode aus vier verschiedenen Farben. Liegt nun eine Probe vor, wie etwa eine zu bestimmende Fischlarve, muss zunächst die DNA aus den Zellen geholt werden. Zuletzt kann dann die Abfolge der Basen auf der DNA mithilfe spezieller Geräte bestimmt werden, erklärt Pfenninger. Dafür braucht es nicht die ganze DNA, sondern nur bestimmte, vorher vereinbarte Teile, die sich später vergleichen lassen.

Ausschnitt von DNA-Sequenzen, die für eine Artbestimmung verglichen werden
Jede Zeile zeigt eine DNA-Sequenz. Die Buchstaben stehen für die vier verschiedenen DNA-Basen, die zudem durch unterschiedliche Farben dargestellt sind. Für eine genetische Artbestimmung werden solche Sequenzen miteinander verglichen.

Ist die Basenabfolge auf dem DNA-Stück bestimmt, kann dieser DNA-Barcode anschließend mit den Barcodes in einer Datenbank verglichen werden, um die Art zu bestimmen. Die digitale Barcode of Life Datenbank, die in Kanada geführt wird, ist im Internet öffentlich zugänglich. Doch noch sind laut Pfenninger bei Weitem nicht für alle beschriebenen Arten Barcodes hinterlegt und erst recht nicht alle Arten auf der Welt beschrieben.

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Leila Boucheligua