Tropische Regenwälder sind die artenreichsten Lebensräume der Erde. Sie beherbergen eine riesige Zahl von verschiedenen Pflanzen, Tieren, Pilzen und weiteren Organismen. Diese immergrünen Lungen der Erde ziehen sich wie ein üppiges Band in den tropischen Breiten rund um die Erde. Regenwälder gibt es daher sowohl in Südamerika, beispielsweise im Amazonasbecken, wie in Zentralafrika und verteilt über die Inseln Südostasiens.
Nicht überall gleich artenreich
Als begünstigende Faktoren für die reiche Artenvielfalt der Regenwälder gelten vor allem ihre Lage rund um den Äquator und das stabil warmfeuchte Klima. Sie fördern das Pflanzenwachstum und die Bildung reich gegliederter Lebensräume. Das Interessante jedoch: Weil dies für die Tropenwälder Südamerikas, Südostasiens und Afrikas gleichermaßen gilt, könnte man annehmen, dass sie auch in etwa gleich artenreich sind – doch das trifft nicht zu. Verglichen mit Südamerika und Südostasien ist die Artenzahl in feuchten Tropenwäldern Afrikas bei vielen Organismengruppen deutlich kleiner. So kommen beispielsweise von den weltweit 2500 Palmenarten 1200 in Südostasien und 800 in den Tropenwäldern Südamerikas vor, aber nur 66 in afrikanischen Regenwäldern.
Was aber ist der Grund für diese sogenannte pantropische Diversitäts-Disparität (PDD)? Bisher gibt es dazu keine klare Antwort. Einige Forscher sehen das Klima als Ursache: Zwischen den Tropenwäldern gibt es heute leichte, aber möglicherweise entscheidende klimatische Abweichungen. In Afrikas Tropengürtel ist es im Schnitt etwas trockener und kühler als in Südostasien und Südamerika. Andere Wissenschaftler vermuten die Gründe eher in der Vergangenheit. Demnach entwickelten sich in Afrika weniger unterschiedliche Spezies, weil sich die Umwelt und Tektonik in den vergangene Jahrmillionen weniger stark veränderte als in den anderen Tropenregionen.
Artbildung im Computermodell
Bisher ließ sich aber kaum ermitteln, wie groß der Anteil dieser beiden Parameter auf die aktuelle Artenvielfalt einer Region ist – schließlich ist jeder Lebensraum und jedes Ökosystem das Resultat sowohl vergangener wie gegenwärtiger Einflussfaktoren. Deshalb ist ein Team unter Leitung von Loïc Pellissier von der ETH Zürich dieser Frage mithilfe des von ihnen eigens dafür entwickelten Computermodells “gen3sis” nachgegangen. Dieses Modell simuliert die primären Rahmenbedingungen wie Klima und geologisch-tektonische Entwicklung und berücksichtigt zusätzlich vier grundlegende ökologische Parameter. Dazu gehören die ökologische Nische jeder Art, die Evolution, Artbildung und die Ausbreitung.
“Mit diesen vier grundlegenden Regeln können wir die Bestandsdynamik von Organismen vor dem Hintergrund von sich verschiebenden Umweltbedingungen simulieren”, erklärt Pellissier. “Dadurch können wir auch sehr gut erklären, wie die Organismen entstanden.” Mithilfe dieses Modells haben sie nun den Fall der Tropenwälder untersucht. Das Ergebnis: Die Geschehnisse der Vergangenheit waren für die Entstehung der Artenvielfalts-Unterschiede prägender als es das heutige Klima ist. “Unser Modell bestätigt, dass Unterschiede in der Dynamik der frühzeitlichen Umwelt die ungleiche Verteilung der Artenvielfalt hervorbrachten und nicht aktuelle klimatische Faktoren”, sagt Pellissier. “Geologische Prozesse sowie globale Temperaturflüsse bestimmen, wo und wann Arten entstehen oder aussterben.”
