Biologische Vielfalt

Verzeichnis der Vortragenden und der Diskussionsteilnehmer am Rundgespräch 7
Vorwort 9
Begrüßung durch den Präsidenten der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Heinrich NÖTH 11
Josef H. REICHHOLF: Einführung in das Rundgespräch 13
Matthias GLAUBRECHT: Arten, Artkonzepte und Evolution – Was sind und wie entstehen »biologische Arten«? 15
Diskussion 40
Wolfgang BÖHME: Biodiversität: Zoologische Sammlungen und die globale Erfassung der Vielfalt des Lebens 43
Josef H. REICHHOLF: Kriterien, Möglichkeiten und Grenzen wissenschaftlichen Sammelns 55
Diskussion 65
Dietrich HERM: Die Bedeutung und Zukunft privater Sammlungen 69
Diskussion 73
Michael MALICKY & Gerhard Aubrecht: Die biogeografische Datenbank ZOBODAT, ein digitales Faunen- und Sammlungsarchiv 75
Diskussion 83
Wolfgang LIPPERT: Flora, Sammeln und Herbarien 87
Diskussion 97
Erko STACKEBRANDT: Diversität von Mikroorganismen als Zukunftsressource 99
Diskussion 110
Walter RUCKDESCHEL: Naturschutz kontra Sammler? 113
Diskussion 122
Abschlussdiskussion 129
Claudia DEIGELE: Zusammenfassung 140

Matthias GLAUBRECHT:

Arten, Artkonzepte und Evolution – Was sind und wie entstehen „biologische Arten“?

[S. 15-39]

Wer über Biodiversität und über Entstehung, Erforschung sowie Schutz dieser „Vielfalt biologischer Arten“ redet, muss wissen (i) wie viele dieser Arten es auf der Erde gibt, (ii) was Arten eigentlich sind und (iii) wie sie entstehen. Doch alle drei Fragen entziehen sich bis heute – am Beginn unserer zum Jahrhundert der Biologie deklarierten Zeit – hartnäckig und ungeachtet vieler Ansätze einer befriedigenden Antwort. Wir kennen zwar ziemlich präzise die Zahl der Sterne in einer Spiralgalaxie wie der Milchstraße, die Zahl der Gene in einem Virus oder die Masse eines Elektrons; die Artenzahl aber lässt sich derzeit kaum genauer als zwischen 13 und 31 oder 10 und 100 Millionen Tier- und Pflanzenarten angeben. Auch ist kaum ein Begriff in der Biologie über derart lange Zeit, seit Beginn des 19. Jahrhunderts, vielfältigen Versuchen einer Definition ausgesetzt gewesen, wie der der Art. Nachdem Arten, spätestens mit der modernen synthetischen Theorie der Evolution seit den 1940er Jahren, als in sich geschlossene Fortpflanzungsgemeinschaften aufgefasst wurden (biologischer Artbegriff), ist es mit der „stillen“ (weil weitgehend unbemerkten) Revolution in der phylogenetischen Systematik während der vergangenen zwei Jahrzehnten zu einer regelrechten Inflation von Artkonzepten gekommen. Einige der zentralen Konzepte sowie ihre historische Entwicklung werden in der vorliegenden Arbeit vorgestellt und dabei wird diskutiert, warum lange nicht einmal Konsens darüber herrschte, ob Arten natürliche Entitäten sind. Zwar stellen sie die Bezugspunkte der inzwischen globalen Anstrengungen zur Erfassung und Inventarisierung der Biodiversität sowie für wissenschaftliche Sammlungen in den Naturkundemuseen dar. Doch im Rahmen der modernen synthetischen Evolutionstheorie werden nicht Arten, sondern Populationen bzw. Individuen als Ansatzpunkte der natürlichen Selektion sowie der sexuellen Selektion (als die beiden großen Motoren evolutiven Wandels) angesehen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Probleme bei der Beantwortung der drei eingangs genannten Fragen und die Gründe der unscharfen Begriffsbestimmung von Arten und stellt einige der Lösungsversuche im historischen Kontext vor.

Wolfgang BÖHME:

Biodiversität: Zoologische Sammlungen und die globale Erfassung der Vielfalt des Lebens

[S. 34-54]

Biodiversität, grundsätzlich auf verschiedene Weise definierbar, wird in diesem Beitrag auf die Artebene bezogen, also auf die Ebene von Artenvielfalt, die sich direkt an Organismen festmacht. Arten (und Unterarten) werden in der Biologie durch wissenschaftliche Namen gekennzeichnet, die jeweils an ein Einzelindividuum, den so genannten objektiven Namensträger oder (primären) Typus, gekoppelt sein müssen. Die sachgemäße und sichere Verwahrung derartiger Typen als unersetzbare Urkunden der erfassten Diversität ist die prioritäre Aufgabe der Forschungssammlungen an unseren Museen. Das vergleichende Studium von Typusexemplaren ist immer noch unverzichtbar bei der Identifizierung der meisten heute neu entdeckten Arten, vor allem jener, die bisher verkannt bereits in unseren Sammlungen steckten, aber erst aufgrund neuer Untersuchungstechniken als neu enttarnt werden. Diese häufigste Quelle neuer Artentdeckungen gibt es nicht nur bei kleinwüchsigen, unscheinbaren Tiergruppen, sondern auch bei so großen und spektakulären Tieren wie Riesenschlangen, Waranen, Krokodilen oder sogar Elefanten!

Unsere heutigen großen biologisch-taxonomischen Forschungssammlungen in Europa gehen auf Naturalienkabinette der vorlinnéschen Zeit zurück; auch die außereuropäischen großen Museen und Sammlungen, überwiegend auf Amerika, Südafrika und Australien konzentriert, sind konzeptuell europäischen Ursprungs. In neuerer Zeit wollen aber auch Drittweltländer vermehrt an den Ressourcen ihrer eigenen Artenvielfalt teilhaben und reglementieren daher die Ausfuhr von Objekten erheblich, oft, ohne selbst die nötige Infrastruktur zum Sammlungserhalt bereits zu besitzen. Dazu kommt die von Natur- und Artenschutzmotiven geprägte eigene Einfuhrbürokratie, die ebenfalls wissenschaftshindernde Wirkungen entfalten kann, woraus oft eine signifikante Behinderung globaler Biodiversitätsforschung hierzulande entstehen kann.

Die seit dem „Erdgipfel von Rio“ (1992) wieder stark angewachsene Bedeutung der Biodiversitätsforschung erfordert ideell und finanziell vernünftig ausgestattete Forschungssammlungen in den großen Naturkundemuseen sowie deren nationale und internationale Vernetzung. Neue Methoden erfordern zusätzliche Spezialsammlungen wie Stimmenarchive, Gewebesammlungen etc., aber extrem wichtig bleibt auch die entsprechende Ausbildung kompetenten akademischen Nachwuchses.

Josef H. REICHHOLF:

Kriterien, Möglichkeiten und Grenzen wissenschaftlichen Sammelns

[S. 55-65]

Eine kritische Sichtung der Bestände in naturwissenschaftlichen, hier speziell zoologischen Sammlungen bringt in der Regel zwei bemerkenswerte Befunde zutage. Erstens stammt ein Großteil des „Materials“ nicht von der Sammeltätigkeit der Wissenschaftler selbst, sondern von privaten Sammlern, die ihre Tätigkeit insbesondere auf Schönheit (der gesammelten Stücke) und Vollständigkeit ausgerichtet hatten oder nach neuen Arten/Unterarten suchten. Zweitens prägt bis in die Gegenwart die beschreibende, die taxonomische Tätigkeit der Wissenschaftler die Sammlungen: Typologische Festlegung der Arten und Unterarten, Repräsentanz durch das Individuum, mit dem die wissenschaftliche Benennung verbunden worden ist, Streben nach möglichst vollständiger Repräsentanz des Artenspektrums, wobei besonderer Wert auf die „Raritäten“ (wie bei privaten Sammlern auch) gelegt wird. So sind große Teile der zoologisch-wissenschaftlichen Sammlungen Bestimmungssammlungen, die auch zur Nachprüfung anderer Bestimmungen benutzt werden.

Evolutionsbiologische Sammlungskriterien, wie Repräsentanz durch biologische Stichproben, Merkmalsvarianz, Merkmalsgradienten und ihre Veränderungen in der Zeit, treten gegenüber den „klassischen“ Sammelmethoden in den Hintergrund oder werden bei der Einholung des Materials so gut wie gar nicht berücksichtigt. Der klassische Typ der Sammlungen lässt sich daher als „Arche-Noah-Typ“ charakterisieren, während er längst ergänzt und erweitert sein müsste durch die evolutionsbiologische Konzeption als „Darwins Archiv“. Um dieses zu verwirklichen, bedürfte es einer umfassenden Ausrichtung insbesondere der Privatsammler, auf diese Art zu sammeln. Dem stehen aber, wie oft auch für die Wissenschaftler selbst, die massiven Einschränkungen durch die Naturschutzgesetze und Artenschutzverordnungen entgegen. Diese behindern die Anlage moderner evolutionsbiologisch-ökologischer Sammlungen und machen eine Sammlungsausrichtung in manchen Tiergruppen, wie beispielsweise bei den Vögeln, so gut wie unmöglich.

Dietrich HERM:

Die Bedeutung und Zukunft privater Sammlungen

[S. 69-72]

Bei der Erforschung der Verwandtschaftsbeziehungen und der Evolution der Organismen bedarf es zur statistischen Untersuchung der Variabilität einer Vielzahl von Individuen. Hierzu können die reichen Privatsammlungen gute Dienste leisten. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Privatsammlern und Wissenschaftlern ist anzustreben. Die Wissenschaftler können helfen, die Zusatzdaten, wie z.B. über Fundortsangaben, zu erweitern und Sammelbeschränkungen abzubauen. Die Privatsammlungen sollten der Wissenschaft zur Verfügung stehen, ein Vorkaufsrecht sichert den Erhalt. Der Erwerb von Privatsammlungen mit entsprechenden Aufwandsentschädigungen muss gezielt betrieben werden. Es stehen hier Schätze zur Verfügung, die die öffentlichen Sammlungen nicht annährend selber zusammentragen können. Es muss ein Kooperationsverhältnis entstehen und kein Konkurrenzdenken.

Michael MALICKY und Gerhard AUBRECHT:

Die biogeografische Datenbank ZOBODAT, ein digitales Faunen- und Sammlungsarchiv

[S. 75-82]

Die wesentlichen Informationsquellen aus einem naturwissenschaftlichen Museum mit biologischen Sammlungen – Art (Taxonomie), Fundort (Geografie), Personen (Biografie) und Literatur (Bibliografie) – können seit 2002 in der biogeografischen Datenbank ZOBODAT gespeichert und über das Internet ausgewertet werden. Die nächsten Schritte sehen eine Anbindung an internationale biodiversitätsbezogene Datennetze, die gerade im Entstehen sind, und eine Erweiterung des Inhaltes sowie eine Verfeinerung der Auswertungsmöglichkeiten vor.

Wolfgang LIPPERT:

Flora, Sammeln und Herbarien

[S. 87-97]

In einem kurzen historischen Überblick wird die Entwicklung botanischer Erforschung aufgezeigt und die Notwendigkeit von Herbarbelegen und Herbarien am Beispiel Bayerns erläutert. Nach einer Phase der Registrierung von Arten gewann eine möglichst exakte Dokumentation des Vorkommens der Arten zunehmend an Bedeutung. Diese Dokumentation führte u.a. zur Herausgabe von Verbreitungskarten für die einzelnen Arten und lieferte wesentliche Daten für die Zwecke des Naturschutzes (rote Listen). Mit der Ausweitung der Naturschutzbestimmungen nahmen die Einschränkungen für das Sammeln von Herbarbelegen zu. Eine dringend nötige Aktualisierung des Datenstandes und die regelmäßige Fortschreibung (Biomonitoring) ist deshalb derzeit nur eingeschränkt möglich.

Erko STACKEBRANDT:

Diversität der Mikroorganismen als Zukunftsressource

[S. 99-109]

Dieser Beitrag fasst in Kürze die momentanen und zukünftigen Aufgaben von Sammlungen biologischer Ressourcen zusammen, die Mikroorganismen, Viren und Zellkulturen sowie deren genetisches Material konservieren, bewahren und der wissenschaftlichen Öffentlichkeit zur Verfügung stellen. Hierbei wird insbesondere auf die Bedeutung sammlungsbezogener Forschung und auf den Wandel traditioneller Sammlungen in „Biologische Ressourcen-Zentren“ eingegangen, der notwendig erscheint, um den Bedürfnissen der Industrie und Wissenschaft nach authentifiziertem Material nachkommen zu können. Schwergewichte liegen vor allem auf der Definition von akkreditierbaren Qualitätsstandards, Vermeidung von Redundanzen, Verknüpfung von Material und Information und auf der Entwicklung harmonisierter Richtlinien für Import, Export und Versand. Diese Aufgaben können nicht mehr isoliert wahrgenommen werden, sondern erfordern international koordinierte Aktivitäten. Am Ende dieser Entwicklung wird eine globale „virtuelle“ Sammlung entstehen, die dem Endverbraucher online Zugang zu biologischen Ressourcen und assoziierten Daten von international akzeptierter Qualität liefern wird.

Walter RUCKDESCHEL:

Naturschutz kontra Sammler?

[S. 113-121]

Sammeln von Naturobjekten hat eine lange Geschichte. Heute steht nicht mehr das Sammeln von Raritäten, sondern die Dokumentation von Flora und Fauna für wissenschaftliche Zwecke und als Grundlage für den Naturschutz im Vordergrund. Dabei ergeben sich jedoch seit der Einführung internationaler und nationaler Artenschutzregelungen anfangs der 70er Jahre Konflikte. Das Sammeln von Insekten ist ohne naturschutzrechtliche Ausnahmegenehmigung in Deutschland praktisch nicht mehr möglich. Der rechtliche Hintergrund und die sich hieraus ergebenden Erschwernisse werden dargelegt. Es wird die Auffassung vertreten, dass die artenschutzrechtlichen Regelungen für das wissenschaftliche Sammeln fachlich unbegründet und mit erheblichen Nachteilen auch für den Naturschutz verbunden sind. Der Vollzug des Artenschutzrechts liegt bei den Bundesländern, deren Genehmigungspraxis zumeist restriktiv ist. Die Folgen der Restriktionen sind bereits erkennbar: Viele Entomologen verlagern ihr Interesse ins Ausland; an Schulen und Hochschulen beschäftigen sich immer weniger mit der Entomologie. Da die faunistischen Aktivitäten zurückgehen, werden die öffentlichen Sammlungen künftig viel weniger heimisches Material und die Naturschutzbehörden weniger faunistische Daten erhalten.

Um dieser Entwicklung Einhalt zu gebieten, sollten Wege gefunden werden, die Arbeit der Entomologen zu erleichtern.

Neben ihrer ursprünglichen, aber heute immer noch sehr wichtigen Aufgabe der Archivierung von Belegstücken zur eindeutigen Bestimmung einer Pflanze oder eines Tieres und zur Dokumentation der biologischen Vielfalt eines Gebietes, haben moderne biologische Sammlungen heute vielfältigen weiteren Anforderungen zu genügen. Natürliche oder anthropogene Veränderungen von Ökosystemen können z.B. über einen entsprechenden Wandel der dort lebenden Tier- und Pflanzenarten nachvollzogen werden – sofern deren Vorkommen über längere Zeiträume hinweg in Sammlungen dokumentiert ist. Auch können z.B. Änderungen in der Schwermetallbelastung unserer Umwelt durch Analysen von Tier- oder Pflanzenproben vergangener Jahrhunderte oder Jahrzehnte belegt werden. Darüber hinaus dienen die staatlichen Sammlungen als wichtige Grundlage z.B. für die naturschutzfachliche Bewertung eines Gebietes. Viele dieser Aufgaben können nur mit Unterstützung von Privatsammlern erfüllt werden. Für die Erforschung der Biodiversität sind sie unerlässlich.

Um die Sammlungen in diesem Sinne auch in Zukunft nutzen zu können, ist beständiges Sammeln wichtig. Diesem stehen jedoch, nicht nur für Privatsammler, sondern auch für die Mitarbeiter der staatlichen naturwissenschaftlichen Sammlungen, aufgrund des Naturschutzgesetzes und der Artenschutzverordnungen in Deutschland große Hemmnisse entgegen. So entstand die paradoxe Situation, dass die Mitarbeiter von staatlichen Sammlungen, deren Auftrag es ist, zu sammeln und die biologische Vielfalt zu dokumentieren, von anderer staatlicher Seite her durch die derzeitige Rechtslage wesentlich bei der Erfüllung eben dieses Auftrags behindert werden oder dieser so gut wie unmöglich zu erfüllen geworden ist.

Der vorliegende Berichtband umfasst alle Vorträge und Diskussionen eines von der Kommission für Ökologie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften im Oktober 2002 veranstalteten Symposiums zum Thema »Biologische Vielfalt: Sammeln, Sammlungen und Systematik«. Er beginnt bei der Frage nach Definitionen der »Art« und Artkonzepten, behandelt die Aufgaben und Möglichkeiten von Sammlungen, die Kriterien für wissenschaftliches Sammeln und die wichtige Rolle der Privatsammler für die staatlichen Sammlungen und stellt die unterschiedlichen Sammlungstypen vor. Die genannten Sammel-Einschränkungen werden ausführlich dargestellt und diskutiert.

Mit diesem Buch wollen wir die Problematik des Themas den zuständigen Behörden bzw. die Ergebnisse dieser Fachtagung einer breiten Öffentlichkeit zugänglich machen. Es richtet sich gleichermaßen an Fachleute wie an interessierte Laien. Auch hoffen wir, dass der Band dazu beiträgt, die durch das Symposium bereits angestoßene Diskussion um »Sammeln, Sammlungen und Systematik« weiter zu intensivieren.

Bichlmeier, Franz, Ltd. RD, Regierung von Oberbayern, Höhere Naturschutzbehörde, SG Fachlicher Naturschutz, München

* Böhme, Wolfgang, Prof. Dr., stellvertretender Direktor des Zoologischen Forschungsinstituts und Museums Alexander Koenig, Bonn

Bresinsky, Andreas, em. Prof. Dr., Universität Regensburg, Institut für Botanik, Regensburg

Burmeister, Ernst-Gerhard, Prof. Dr., stellvertretender Direktor der Zoologischen Staatssammlung, München

Fischbeck, Gerhard, em. Prof. Dr., Mitglied der Kommission für Ökologie, Technische Universität München, Lehrstuhl für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Freising

Gietl, Christine, Priv.-Doz. Dr., Technische Universität München, Biologikum, Lehrstuhl für Botanik, Freising

* Glaubrecht, Matthias, Dr., Humboldt-Universität zu Berlin, Museum für Naturkunde, Institut für Systematische Zoologie, Berlin

Götz, Erich, Dr., Universität Hohenheim, Institut für Botanik – 210, Stuttgart

Haber, Wolfgang, em. Prof. Dr., Mitglied der Kommission für Ökologie, Technische Universität München, Biologikum, Lehrstuhl für Landschaftsökologie, Freising

Hagedorn, Horst, em. Prof. Dr., Mitglied der Kommission für Ökologie, Universität Würzburg, Institut für Geographie, Würzburg

Haider, Konrad, em. Prof. Dr., Deisenhofen

Hausmann, Axel, Dr., Zoologische Staatssammlung, München

* Herm, Dietrich, em. Prof. Dr., Mitglied der Kommission für Ökologie, ehem. Generaldirektor der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns; Universität München, Institut für Paläontologie und Historische Geologie, München

Hoppe, Brigitte, Prof. Dr., c/o Lehrstuhl für Geschichte der Naturwissenschaften, Universität München, München

Kaul, Henning, MdL Dipl.-Ing., Bayerischer Landtag, Vorsitzender des Ausschusses für Landesentwicklung und Umweltfragen, München

Kudrna, Otakar, Dr., NABU (BFA Entomologie, BAG Schmetterlinge), Schweinfurt

* Lippert, Wolfgang, Dr., Vorsitzender der Bayerischen Botanischen Gesellschaft München, ehem. Botanische Staatssammlung München, München

* Malicky, Michael, DI., ZOBODAT System Administrator, Biologiezentrum des Oberösterreichischen Landesmuseums, Linz

Merkel-Wallner, Gisela, Dr., Landesbund für Vogelschutz, Mitglied des Landesvorstandes, Leiterin des AK Entomologie, Kötzting

Nöth, Heinrich, em. Prof. Dr., Präsident der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, München

* Reichholf, Josef H., Prof. Dr., Mitglied der Kommission für Ökologie, Zoologische Staatssammlung, Wirbeltierabteilung, München

Reinfeld, Ulrich, MR Dr., Bayerisches Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen, Ref. 6/5 Grundsatzfragen der Ökologie, München

Röper, Martin, Dr., Leiter des Bürgermeister-Müller-Museums, Solnhofen

* Ruckdeschel, Walter, Dr. Dr.-Ing., Präsident a.D. des Bayerischen Landesamtes für Umweltschutz, Präsident der Münchner Entomologischen Gesellschaft e.V., München

* Stackebrandt, Erko, Prof. Dr., Direktor der DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Braunschweig

Stetter, Karl Otto, Prof. Dr., Universität Regensburg, Lehrstuhl für Mikrobiologie, Regensburg

Triebel, Dagmar, Dr., Botanische Staatssammlung, München

Weberling, Focko, em. Prof. Dr., Universität Ulm, Arbeitsgruppe Biosystematik, Ulm

Weid, Roland, Regierung von Oberbayern, Höhere Naturschutzbehörde, SG Fachlicher Naturschutz, München

Ziegler, Hubert, em. Prof. Dr., Vorsitzender der Kommission für Ökologie, Bayerische Akademie der Wissenschaften, München

Zierl, Hubert, FD Dr., Direktor a.D. des Nationalparks Berchtesgaden, Nationalparkverwaltung, Berchtesgaden