Artenzahl und morphologische Vielfalt

Der Stammbaum der Arten muß in der Evolution nicht unbedingt nach allen Richtungen gleichmäßig gewachsen sein und muß sich nicht ausgebreitet haben wie die Krone eines gut gewachsenen Baumes. Er könnte insgesamt auch mehr einer knorrigen, schief gewachsenen Eiche oder einer zotteligen Bergkiefer gleichen. Zumal wenn man all die Massenaussterbe-Ereignisse in der Erdgeschichte mitberücksichtigt, die viele Äste des Artenstammbaums - wie durch einen Wirbelsturm - richtiggehend herausgebrochen haben könnten.

Und tatsächlich ist es so, daß an manchen Ästen und Zweigen des Artenstammbaumes viele weitere Äste und Zweige abzweigen, an anderen aber nur wenige. Die Evolutionsforscher sagen dann, die eine Artengruppe weist eine hohe Artenzahl auf ("viele Zweige und Ästchen"), die andere Artengruppe weist nur eine geringe Artenzahl auf (oft nur noch ein einziges "lebendes Fossil"). Normalerweise weisen jüngere Äste des Artenstammbaums erheblich mehr Äste und Zweige auf, als ältere.

Aber bedeutet Zahl der Arten einer Artengruppe zugleich auch "Vielfalt" der Arten im Sinne von einer hohen Zahl morphologisch sehr unterschiedlicher Arten?

Die Buntbarsche und die Salamander

Wir kennen manche eng verwandte Artengruppen, die eine hohe Artenzahl aufweisen und zugleich eine vergleichsweise große morphologische Vielfalt. Etwa die ostafrikanischen Buntbarsche. Aber es gibt auch eng verwandte Artengruppen, die eine hohe Zahl von Arten aufweisen, ohne daß die morphologische Vielfalt besonders groß sein muß. Das heißt, in diesen Artengruppen hat sich die Evolution, was die morphologische Veränderung der Körper betrifft, trotz des Schaffens vieler neuer Arten nur wenig wirklich Neues einfallen lassen, sie hatte wenig "Einfallsreichtum".

Und auf einen solchen letzteren Fall weist eine neue Forschungsstudie hin (1). Sie untersucht die Stammesgeschichte der Salamander auf das Verhältnis zwischen Artenzahl und morphologische Vielfalt zwischen den Arten. Und sie findet, daß zwischen beiden keineswegs ein sehr direkter Zusammenhang besteht.

Zweige, die von dem allgemeinen morphologischen Spektrum der Salamander deutlicher abweichen, weisen nur wenige Ästchen, also eine geringe Artenzahl auf. Das heißt, große morphologische Veränderung in der Evolution muß nicht zwangsläufig eine große neue Artenzahl mit sich bringen. Und umgekehrt.

In the traits we examined, most plethodontid clades show surprisingly similar patterns of morphological variation; most clades exhibit similar body shape and even a similar range of body sizes, and differences between species within clades seem to mostly involve sliding up and down this range of body sizes. Only a few clades have deviated from this pattern. The most obvious exception is Oedipina, which shows little overlap with other clades in morphological space (due to an elongate tail and short limbs). However, despite its unusual morphology, Oedipina shows only moderate rates of species diversification.

"Trotz ungewöhnlicher Morphologie nur moderate Artenzahl."

The Pseudoeurycea clade has also invaded a portion of morphospace similar to Oedipina, and has high rates of species diversification, size change and shape change. However, only three species of the Pseudoeurycea clade have this worm-like morphology (i.e. the three species of Lineatriton), and most species diversification has instead involved species with more typical body forms. In summary, most species diversification in plethodontids has occurred in a relatively small region of morphospace, a region that is shared by most clades.

Die Forscher fordern ihre Kollegen auf, vergleichende Studien für andere Artengruppen vorzunehmen. Natürlich gibt es sehr viele Faktoren, die auf Artenzahl und morphologische Veränderung Einfluß nehmen.

Wissenschaft heißt, viele unterschiedliche Erscheinungen auf wenige grundlegende Gesetze zurückzuführen. Wissenschaft heißt also, diese Gesetze zu finden. Und da hat die Wissenschaft von der Evolution wohl noch so manches zu tun. (Nicht jeder heutige Evolutionsforscher führt sich wirklich vor Augen, was er alles noch nicht weiß.)

1. Adams, D., Berns, C., Kozak, K., & Wiens, J. (2009). Are rates of species diversification correlated with rates of morphological evolution? Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences DOI: 10.1098/rspb.2009.0543