Washington - Tropische Korallenriffe sind wegen ihrer Artenvielfalt berühmt und schützenswert, darin sind sich die Meeresbiologen einig. Doch woher die atemberaubende Biodiversität kommt, darüber streiten Forscher seit langem. Haben sich die Bewohner der Riffe auch dort entwickelt - oder handelt es sich um Einwanderer? Ein deutsch-amerikanisches Forscherteam hat diese Fragen jetzt beantwortet: Die deutliche Mehrheit der Arten entsteht tatsächlich in den Riffen.

Von dort wandern viele Spezies in andere Gebiete ab, während sich nur wenige externe Arten in den Riffen niederlassen. Zu diesen Erkenntnissen gelangten die Wissenschaftler, indem sie die Entwicklungsgeschichte und die Verbreitung von 6615 Weichtierarten bis zu deren erstmaliger Entdeckung zurückverfolgten. Das berichten Wolfgang Kiessling von der Humboldt-Universität zu Berlin und seine Kollegen im Fachmagazin "Science".

Die zunehmende Versauerung der Ozeane durch den Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre ist für die Korallenriffe problematisch. Rund ein Drittel aller Arten gelten als gefährdet oder vom Aussterben bedroht. Im Verlauf der Erdgeschichte gab es mehrmals ähnliche Situationen: Vor rund 200 Millionen Jahren begann der Riesenkontinent Pangäa zu zerfallen. Durch die vulkanische Aktivität gelangten dabei große Mengen CO2 in die Atmosphäre. Der dadurch entstandene Treibhauseffekt sorgte für ein massenhaftes Artensterben in den Meeren, riesige Riffsysteme verschwanden. Nur im Gebiet des heutigen Südfrankreich überdauerte ein Riff, unter anderem weil es in besonders tiefem Wasser lag, wie Kiessling und Kollegen bereits im vergangenen Jahr berichtet hatten.

Mit Hilfe einer paläobiologischen Datenbank fanden die Forscher nun den ungefähren Zeitpunkt heraus, wann jede der betrachteten Arten in den Korallenriffen der Weltmeere entstand. In dem Verzeichnis sind Alter und Herkunft Tausender von Fossilien katalogisiert. Die Wissenschaftler konzentrierten sich dabei auf Weichtierarten, die wenigstens ein Erdzeitalter überdauert hatten: Seeanemonen, Schwämme, Muscheln und Schnecken etwa.

Wenige externe Arten siedelten sich an

Bei ihren Untersuchungen verglichen die Forscher unterschiedliche Lebensräume miteinander: Riffe und Steilküsten, Kalk- und Sandsteinriffe, tropische und nicht-tropische Gewässer sowie flache und tiefe Gewässer. Dabei fanden sie heraus, dass sich die große Mehrheit der Weichtiere in tropischen Korallenriffen entwickelt hat. Von dort verbreiteten sich viele Arten auch in andere Bereiche.

Umgekehrt siedelten sich in den Riffen jedoch nur wenige externe Arten an. Die Forscher vermuten, dass das an der bereits bestehenden großen Artenvielfalt liegen könnte. Sie sorgt dafür, dass in den Riffen nur noch wenige ökologische Nischen existieren, die fremde Arten überhaupt besetzen könnten.

Doch nicht alle Riffe sind gleich wichtig für die Artenentstehung, glauben die Meeresbiologen. Aus den Daten zur Artenentstehung leiteten sie folgende Kriterien ab:

• im Flachwasser entwickeln sich mehr Arten als in tiefen Gewässern
• Tropische Meere sind produktiver als kühlere Bereiche
• Kalkriffe sind besser als solche aus Sand

Außerdem stellten die Wissenschaftler fest, dass während des Erdaltertums in den Riffen mehr Arten in kurzer Zeit entstanden als später. Dafür haben die Forscher zwei Erklärungsmodelle: Entweder hat die evolutionäre Schaffenskraft der Riffe nachgelassen oder aber die übrigen Lebensräume im Wasser bieten mittlerweile verbesserte Bedingungen, so dass sich die Entstehung neuer Arten heute mehr verteilt.

chs/ddp