Die Wiege der Fische

Die Freiburger Biologin Dr. Kristin Kaschner, der Evolutionsbiologe Dr. Daniel Rabosky von der University of Michigan/USA und die Biologin Cristina Garilao vom Geomar – Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel haben zusammen mit einem internationalen Forschungsteam in einer Studie die evolutionäre Beziehung von mehr als 30.000 Fischarten analysiert. Dabei kommen sie zu dem überraschenden Ergebnis, dass Kaltwasserfische, die beispielsweise im Nordpolarmeer leben, in den vergangenen Millionen Jahren doppelt so schnell neue Arten ausgebildet haben wie tropische Fische. Ihre Studie hat das Team in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

In den tropischen Meeren leben viele verschiedene Arten von Fischen, mehr als in den kalten Ozeanen höherer Breitengrade. Eine geläufige Erklärung hierfür war bisher, dass die warme Riffumgebung als ein evolutionärer „hot spot“ dient, an dem sich besonders viele Arten entwickeln können. In der Biologie wird das Phänomen, wonach die Biodiversität einer Region vom Breitengrad abhängig ist, als Latitudinaler Biodiversitätsgradient bezeichnet.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von insgesamt acht Institutionen haben für die Studie die Beziehung zwischen Breitengrad, Artenreichtum und der Rate neuer Artenbildung bei Meeresfischen untersucht. Hierzu wendeten sie eine Kombination aus genetischen Untersuchungsmethoden und Vorhersagemodellen für die geographische Verbreitung an. „Unsere Ergebnisse sind erstaunlich und unerwartet, da die Artenbildung in den Regionen, die über den niedrigsten Artenreichtum verfügen, am schnellsten ist“, sagt Kristin Kaschner. Eigentlich ist eine gängige Erwartung, dass eine hohe Rate bei der Entwicklung neuer Spezies auch zu einer gesteigerten Biodiversität führt. Allerdings hängt diese wiederum davon ab, wie viele Arten überleben und wie viele aussterben. Die Wissenschaftler konnten jedoch die Aussterberate mit der Methode der veröffentlichten Studie nicht erfassen. „In einem nächsten Schritt versuchen wir herauszufinden, wie sich die Artensterberaten in den polaren und den tropischen Regionen ausgewirkt haben“,  sagt der Erstautor der Studie Rabosky.

Bei seiner Analyse hat das Team auf die Informationen von AquaMaps zurückgegriffen, einer Datenbank mit Karten zur globalen Verbreitung von Meerestieren, die inzwischen mehr als 25.000 Spezies erfasst: von Säugetieren, Fischen und Schildkröten bis hin zu Algen, Muscheln und Korallen. Kristin Kaschner aus der Abteilung für Biometrie und Umweltsystemanalyse der Universität Freiburg hat das Informationssystem zusammen mit Forschenden des Geomar – Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel entwickelt.

Originalpublikation:
Daniel L. Rabosky, Jonathan Chang, Pascal O. Title, Peter F. Cowman, Lauren Sallan, Matt Friedman, Kristin Kaschner, Cristina Garilao, Thomas J. Near, Marta Coll, Michael E. Alfaro: An inverse latitudinal gradient in speciation rate for marine fishes. In: Nature. https://www.nature.com/articles/s41586-018-0273-1

Artikel zu AquaMaps im Onlinemagazin der Universität Freiburg

Die Datenbank AquaMaps