Große Fische werden kleiner und kleine Fische immer zahlreicher
Drei Maskenfalterfische (Chaetodon semilarvatus) im Roten Meer. Maskenfalterfische können bis zu 23 cm lang werden, am häufigsten sind jedoch Körperlängen von bis zu 15 cm. (Bild: Maria Dornelas)
Schwarzachsel-Schwalbenschwänzchen (Chromis atripectoralis) schwimmen im Great Barrier Reef in Australien. Die Fische leben in Lagunen und Riffen und kommen oft in großen Gruppen vor. (Bild: Maria Dornelas)
Eine Sterngrundel (Asterropteryx semipunctata) in der Kaneohe Bay, Hawai'i. Dieser Fisch wird maximal vier Zentimeter groß. (Bild: Mike McWilliam)
Die Körpergröße von Organismen weltweit wird im Laufe der Zeit immer kleiner – besonders deutlich ist diese Entwicklung bei Fischen.
Basiert auf einer Medienmitteilung der Universität von St. Andrews.
St. Andrews/Leipzig. Organismen werden im Laufe der Zeit weltweit immer kleiner – das liegt zum einen am Austausch der Arten untereinander und zum anderen an Veränderungen innerhalb der Arten selbst. Das zeigt eine in Science veröffentlichte Studie, die die Entwicklung der Körpergröße von Tier- und Pflanzenarten auf der ganzen Welt innerhalb der letzten 60 Jahre untersucht hat. Die Studie wurde von einem internationalen Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von 17 Universitäten im Rahmen einer vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) geförderten Arbeitsgruppe durchgeführt. Das Team wurde von Forschenden der Universität von St. Andrews und der Universität Nottingham geleitet.
Vorhergehende Studien konnten bereits zeigen, dass die Größe beliebter Angelfische zurückgeht – und dass viele der am stärksten bedrohten Fischarten gleichzeitig zu den großen Arten gehören. Die neue Studie beleuchtet nun die Hintergründe dieser Entwicklung und zeigt, dass die Veränderung der Körpergröße nicht nur darauf zurückzuführen ist, dass Individuen innerhalb der Arten kleiner werden. Stattdessen werden auch größere Arten durch kleinere ersetzt. „Sei es, weil wir Menschen nun einmal besonders gern große Fische essen oder weil sich ihre Lebensräume erwärmen, die großen Fische scheinen sich einfach nicht erholen zu können", erklärt Erstautorin Dr. Inês Martins von der Universität von St. Andrews.
Für ihre Studie nutzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zum einen Daten, die bei Messungen der Biomasse gesammelt worden waren, sowie durchschnittliche Schätzungen der Körpergröße aus großen Merkmalsdatenbanken. Anhand dessen konnten sie Veränderungen der Körpergröße in mehr als 5.000 ökologischen Zeitreihen von 1960 bis 2020 abbilden und bewerten. So konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zudem zuordnen, ob es sich um eine Veränderung innerhalb der Arten selbst oder um eine Veränderung der Zusammensetzung der Arten handelte.
Bei Fischen konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen besonders häufig einen Rückgang der Körpergröße beobachten, bei anderen Organismen – wie Pflanzen und Wirbellosen – waren die Veränderungen hingegen vielfältiger. Durch die Untersuchung vieler Artengruppen zeigt die Studie komplexe Veränderungen auf: Während einige Organismen größer werden, werden andere kleiner. Dies deute darauf hin, dass, wenn große Organismen verschwinden, andere versuchten, ihren Platz einzunehmen und die verfügbaren Ressourcen zu verbrauchen.
Prof. Jonathan Chase von iDiv und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg schätzt die Bedeutung dieser Ergebnisse wie folgt ein: „Wie bei den meisten Dingen lassen sich Veränderungen, die über längere Zeiträume ablaufen, nicht immer in ein bestimmtes Schema zwängen. Es ist wichtig, sich im Detail damit zu befassen, wann Organismen kleiner oder größer werden, um besser zu verstehen, wie sich die Körpergröße im Laufe der Zeit verändert."
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten außerdem zeigen, dass einige wenige große Organismen durch viele kleine ersetzt wurden, so dass die gesamte Biomasse konstant blieb. Dieses überraschende Ergebnis stützt die These, dass Ökosysteme dazu neigen, Veränderungen zu kompensieren, indem sie die Gesamtbiomasse der untersuchten Arten in einem bestimmten Lebensraum stabil halten. Diese Stabilität wird auf einen Kompromiss zwischen einer Verringerung der Körpergröße und einer gleichzeitigen Zunahme der Häufigkeit von Organismen zurückgeführt.
Die Ergebnisse der Studie haben weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis davon, wie sich Organismen an die menschengemachten Herausforderungen im Zeitalter des Anthropozäns anpassen.
„Es zeigt sich, dass der Austausch von Arten, den wir auf der ganzen Welt beobachten, messbare Folgen hat. Die Tatsache, dass die Organismen kleiner werden, hat weitreichende Auswirkungen: Die Größe steht in Zusammenhang mit dem jeweiligen Beitrag eines Organismus‘ zur Funktionsweise von Ökosystemen und damit, wie der Mensch von ihnen profitiert“, sagt die Letztautorin der Studie, Prof. Maria Dornelas von der Universität von St. Andrews. „Von größeren Fischen werden in der Regel mehr Menschen satt als von kleineren Fischen."
Aufgrund der aktuellen Datenlagen sind eindeutige Schlussfolgerungen für die meisten Organismen – abgesehen von Fischen – schwierig. Das Sammeln vergleichbarer Daten, insbesondere bei der Untersuchung von Nahrungsnetzen und anderen Interaktionen der Arten untereinander – wird zukünftigen Forschungsvorhaben daher erheblich zugutekommen.
Originalpublikation
(Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit iDiv-Affiliation und Alumni fett gedruckt)
Inês S. Martins, Franziska Schrodt, Shane A. Blowes, Amanda E. Bates, Anne D. Bjorkman, Viviana Brambilla, Juan Carvajal-Quintero, Cher F. Y. Chow, Gergana N. Daskalova, Kyle Edwards, Nico Eisenhauer, Richard Field, Ada Fontrodona-Eslava, Jonathan J. Henn, Roel van Klink, Joshua S. Madin, Anne E. Magurran, Michael McWilliam, Faye Moyes, Brittany Pugh, Alban Sagouis, Isaac Trindade-Santos, Brian McGill, Jonathan M. Chase, Maria Dornelas. (2023). Widespread shifts in body size within populations and assemblages, Science. DOI: 10.1126/science.adg6006
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jonathan Chase(spricht nur Englisch)
Leiter der Forschungsgruppe Biodiversitätssynthese
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Tel.: +49 341 9733120
E-Mail: jonathan.chase@idiv.de
Web: www.idiv.de/de/profile/35.html
Dr. Inês Martins
University of St. Andrews
E-Mail: istmartins@gmail.com
Christin Coester
Abteilung Medien & Kommunikation
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
E-Mail: christin.coester@idiv.de
