Modell erklärt, warum „Seltenheit“ so häufig ist

In artenreichen Lebensgemeinschaften sind wenige Arten dominant, viele bleiben selten – und die Zusammensetzung wechselt ständig. Forschende zeigen, dass sich diese Muster mit drei Grundzutaten erstaunlich gut nachbilden lassen.

Plön/Germany, 17. Februar 2025. – Was Arten definiert wird neben Morphologie (Innere Struktur) und Genetik aus vielfältigen Ideen parallel verwendet. Was letztlich wirklich als Art – Mensch, Tier, Pflanzenwelt – definiert wird, ergibt sich aus den weiteren Ebenen ihrer Einordnung (Taxonomie), ihrer Vorsehung wie bsw. Gattung oder Familie. Verschiedene Vertreter nahmen im Laufe der Zeit immer wieder neue Ideen und Beschreibungen auf, wie bsw. das Äussere des Lebewesens, nach der Anatomie wie Skelett- und Weichbauteile, Embryonalentwicklung bis hin auf die Ebene der Makromoleküle. Mit zunehmender Technologisierung und dem tieferen Blick in die Elemente verschieben sich diese Definitionen weiterhin (Vgl. Junker, Evolution, 2013).

Hinzu kommt die durch die Evolution fortschreitende gewöhnliche Fluktuation durch Mutationen. Mutationen, wie bsw. durch Zivilisationskrankheiten, grob beschrieben Eingriffe in die Biologie, sind für die Anpassungsfähigkeit überlebensnotwendig.
Artgrenzen entstehen durch zunehmende Auseinanderentwicklung. Unscharfe Abgrenzungen durch zu erforschende Vielfalt. Systematik und Ordnung können erst durch den Vergleich von Merkmalen ermöglicht werden. Ein grundlegendes Phänomen das sich auch in der Gehirnfunktion zeigt. Erst das unterschiedliche Objekt macht die Grenzen des eigenen deutlich und legt die eigenen Merkmale und Eigenschaften offen.

Mit diesen Systemen geht auch eine Mächtigkeit einher, die Menschen auf unterschiedliche Weise belastet. Diese Belastung und Verarbeitung als auch zeitliche Einordnung äussert sich nicht allein durch Sprache verbaler oder non-verbaler Art. Mit dem menschlichen Denken, vielmehr der Kultivierung des Denkens kommt Religion – Morallehre und damit der Unterscheidung von Recht und Unrecht eine zentrale Rolle zu.

Das Prinzip zu begreifen, zu verstehen wie Artenvielfalt sich im Laufe der Evolution verändert, ist grundanständiges Thema der Wahrnehmung der Unterscheidbarkeit. Aktuell ist die Unterscheidbarkeit von Menschen noch ein Thema wie aus 1000 und einer Nacht, Fluch oder Segen. Die aktuelle globale Lage begünstigt die Perspektive individuelle Fähigkeiten zu identifizieren und zielgerichtet zum Einsatz zu bringen.
Schließlich wird auch die Künstliche Intelligenz zielstrebig für Aufgaben eingesetzt die bisher Menschen zugeschrieben war oder ist. Die Frage, welche Fähigkeiten eignen sich für welche Herausforderungen im Leben am günstigsten, kommt eine besondere Bedeutung zu. Nicht allein wegen des eigenen körperlichen Energiesparhaushaltes und schon der eigenen Ressourcenschonung wegens. Dies zu verstehen und für die optimale Einschätzung sind Grundannahmen vorteilhaft.

Wechselwirkungen und eine stetige Zuwanderung können mehrere häufig beobachtete Formen von Artenhäufigkeiten reproduzieren. Der ständige Wechsel in den Ökosystemen wie Wälder, Seen und Boden verschiebt sich dauerhaft. Begünstigt das entstehen neuer Arten, ebenso wie es Arten zurückbildet. Bestände wachsen oder brechen ein, all das ist Teil der bestehenden Biodiversität.

Sind Bestände klein, genügen schon geringe Einflüsse wie bsw. kurze Phasen ungünstiger Bedingungen, das sich die Wahrscheinlichkeit des Aussterbens erhöht oder diese Arten lokal verschwinden. Die Wirkung auch der schwächsten Arten mit geringeren Überlebenschancen äussert sich dennoch im Gesamten Kreislauf der Ökosysteme. Weltweit werden inzwischen an unzähligen Stellen, wissenschaftlich wie auch unter Mitwirkung privaten Engagements Daten gesammelt. Bestände gezählt, aufgezeichnet. Was Humbolt und Darwin einmal begonnen hatten, hat bis heute Bestand und wird weiter geführt und entwickelt.

Die Datensätze bestätigen das Bild, wenige Arten sind häufig, lange Linien bleiben eher selten. Aus diesem Muster entstand die grundsätzliche Frage, welche Prozesse führen dazu das Arten entstehen und welche Faktoren entscheiden, stellen die Weichen in einem konkreten System?

Modelle zeigen, Häufigkeitsmuster lassen sich mit einem einfachen Zufallsmodell nachbilden. Diese bestehen aus drei Grundbausteinen:
– Wachstumsraten die über die Zeit schwanken (dies bringen wechselnde Bedingungen mit sich)

– Wechselwirkungen begrenzen Bestände (Konkurrenz zwischen Arten und Selbstbegrenzung)

– kleine und Beständige Zuwanderung (ein dauerhafter Zustrom füllt die Population wieder auf, die lokal zurück geht)

Die Modelle zeigen, Unterschiede zwischen den Arten werden größer, wenige Arten werden häufig und viele bleiben selten. Mechanismen die dieser Entwicklung entgegenwirken sind eine starke Selbstbegrenzung innerhalb einer Art, als auch ein kleiner, aber stetiger Zustrom von außen. Selbstbegrenzung und ein leichter, stabiler Zustrom halten die Verteilung stabil und bremsen die Extreme.

Bei einer Artenvielfalt bzw. Definition handelt es sich um Populationen die für die Natur insgesamt, Tiere Pflanzen und Menschen gleichermassen gelten. Die gewöhnliche Beobachtung des Laien dürfte also dem Nachweis entsprechen, wonach es aus einfacher Perspektive zwar unübersichtlich erscheint, aber eine ständige Wanderbewegung vorherrscht, die ein ausgewogenes System stabil zu halten scheint.
Die Metaphysische Aufklärung allerdings stabilisiert auch das denken der Menschen. Das Bewusstsein das Natur zwar begrenzt, aber durch gewöhnliche Fluktuation das Leben sich an neue Umstände anzupassen weis.

Die Forschenden schlagen vor, ein Ökosystem nach zwei messbaren Merkmalen zu unterscheiden.
Zum einen die Häufigkeitsverteilung, zum anderen die Umschlagsrate.
Die Häufigkeitsverteilung zeigt ob wenige Arten dominieren oder ob diese Häufigkeiten ausgeglichener sind.
Die Umschlagsrate zeigt wie schnell sich die Artenzusammensetzung über die Zeit verändert.

Diese Unterscheidung zeigt, zu den grundlegendsten aller Systeme wird schon auf Basis der Gehirnfunktionen immer gehören, Selektion im Sinne „Survival of the Fittest“ – wer oder was Fit genug für die Zukunft ist überlebt, als auch Artenvielfalt, Diversität. Auch wenn ein Organismus schwach ist, findet sich dieser in der Verteilung der Häufigkeit wieder. Von manchen Typen gibt es viele, von anderen weniger.

Die Beobachtung dieser Merkmale im Zusammenhang mit der Interpretation der Biodiversitätsdaten wird dabei unterstützen Muster zu erkennen die den allgemeinen Grundmechanismen entsprechen oder ob sich spezielle Eigenschaften eines Systems hervorheben.
Dieser Fokus kommt nicht von irgendwo.
Die zunehmende Globalisierung und Vernetzung der Welt bringt neue Phänomene mit sich. Zum einen im Schwerpunkt neue Herausforderungen und Probleme gemeinsam zu lösen, über Länder und Kontinente hinweg.
Zum anderen die Herausforderung der Beschleunigung. Gefühlt wird Zeit relativ empfunden. Was in der Realität ein langer Weg, ein langer Prozess sein kann, ist in einer virtuellen Welt ein Moment auf den nächsten. Der Weg in der Realität häufig nicht notwendig.

Originalpublikation:

Mallmin, E.; Traulsen, A.; De Monte, S. (2026): Fluctuating growth rates link turnover and unevenness in species-rich communities. Ecology Letters 29(2): e70333. DOI: 10.1111/ele.70333

Bildquelle
Ein KI-generiertes Bild: Panoramische Wissenschaftsillustration zur Dynamik der Biodiversität mit Rang-Abundanz-Kurve, Populationsschwankungen, Interaktionsnetz und Zuwanderungsfluss (ohne Text). Copyright: MPI EvolBio, ChatGPT