Ob Muscheln, Krebse oder Fische: Fossilfunde und andere paläontologische Belege zeigen, dass viele Meerestiere auf Umweltkrisen mit einem Rückgang ihrer Körpergröße reagieren. Dieser „Liliput-Effekt“ zeigt sich vor allem während klimatischer und ökologischer Umwälzungen im Verlauf der Erdgeschichte. Weil viele dieser Studien aber nur eine Region oder einen Zeitausschnitt betrachtet haben, war bislang unklar, wie allgemeingültig dieser Liliput-Effekt ist und welche Treiber er hat.
Umweltstress macht Meerestiere kleiner
Um diese Fragen zu klären, haben nun Paulina Nätscher von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und ihre Kollegen den Liliput-Effekt genauer untersucht. Dafür wertete das Forschungsteam fast 9000 dokumentierte Größenänderungen von Meerestieren aus. Die Daten stammten aus fossilen, historischen und modernen Untersuchungen. So konnten die Forschenden vergleichen, wie und wann sich die Körpergröße mariner Tiere über einen Zeitraum von rund 450 Millionen Jahren verändert hat. Das Team um Nätscher betrachtete verschiedene Umweltkrisen der Erdgeschichte, um herauszufinden, ob Meerestiere auf Krisen grundsätzlich mit kleinerer Körpergröße reagieren und ob dieser Effekt bei Erwärmungsphasen stärker ausfällt.
Das Ergebnis: „Unsere Daten belegen, dass die Abnahme der Körpergröße eine allgemeine Reaktion von Meerestieren auf Umweltkrisen ist“, sagt Nätscher. „Wir beobachten dieses Phänomen in sehr unterschiedlichen Tiergruppen, von Zwergwuchs in einzelnen Arten bis hin zu einer Dominanz kleinerer Arten in ganzen Lebensgemeinschaften. Er ist ein deutliches Zeichen dafür, dass Ökosysteme unter Stress stehen.“ Den Analysen zufolge geschieht die Verzwergung durch unterschiedliche physiologische, ökologische und evolutionäre Mechanismen.
Ozeanerwärmung hat den stärksten Liliput-Effekt
Die Untersuchung klärt auch die Frage nach dem Effekt einer Ozeanerwärmung: Am deutlichsten war der Größenschwund der untersuchten Meeresorganismen, wenn sich die Ozeane anomal stark erwärmten. „Besonders ist, dass Krisen mit starker Erwärmung zu deutlich stärkeren und wechselhafteren Veränderungen direkt innerhalb der Arten führen, also zu einer echten Verzwergung“, erklärt Co-Autor Kenneth De Baets von der Universität Erlangen-Nürnberg. „Im Durchschnitt fallen diese Effekte bei Erwärmung etwa doppelt so stark aus wie bei anderen Krisen.“ Je stärker die Temperatur stieg, desto mehr ging die Körpergröße vieler Meeresorganismen zurück.
„Die Erdgeschichte liefert ein deutliches Warnsignal für die Zukunft der Ozeane“, sagt Kießling. In der Vergangenheit passierte die Erwärmung unter anderem durch vulkanische Aktivität und andere natürliche Ursachen. Heute treibt vor allem der menschengemachte Klimawandel die Erwärmung voran. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der derzeit beobachtete Rückgang der Körpergrößen vieler Meeresorganismen als Reaktion auf steigende Temperaturen weitergehen wird“, schreiben die Forschenden. Setzt sich die globale Erwärmung fort, könnten kleinere Körpergrößen in den Weltmeeren zur Regel werden. Das hätte Auswirkungen auf ganze Ökosysteme und die Fischerei, da kleinere Tiere Nahrungsketten verändern und nur noch kleinere Fische gefangen werden können.
Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg; Fachartikel: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, doi: 10.1073/pnas.2505564123
