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Einfacher als vermutet

Biologie. – Ockhams Messer gilt auch in der Ökologie. Diesen Beweis hat ein US-Ökologe angebracht. Er zeigte, dass man selbst die überbordende Artenvielfalt in einem tropischen Regenwald nach der Maxime des mittelalterlichen Philosophen aus der einfachstmöglichen Erklärung herleiten kann.

    Von Kristin Raabe

    Es ist viel los – in einem tropischen Wald. Von dieser Fülle an verschiedenartigem Leben sind auch Wissenschaftler immer wieder überwältig. Denn diese Fülle ist schwer zu beschreiben. Es ist nämlich praktisch unmöglich selbst in einem begrenzten Regenwaldgebiet alle Arten von Pflanzen und Tieren zu erfassen. Aber genau das müssen Ökologen tun, wenn sie so ein wertvolles Ökosystem schützen wollen. Sie benötigen eine Theorie - am besten eine Formel – die die Anzahl der seltenen Arten in einem Gebiet vorhersagt. Eine Theorie, die die Inventarisierung von Ökosystemen erleichtert hat Stephen Hubbel von der Universität von Georgia entwickelt:

    Die Neutraltheorie stellt die Frage auf, welche von den vielen komplizierten Hypothesen, die Ökologen benutzen, wirklich notwendig sind. Und das führt zu einer Philosophie, der die Physiker schon seit Jahren folgen: Was ist die einfachste vorstellbare Hypothese, um einen Vorgang zu erklären. Und diese Hypothese wird nur dann erweitert und damit komplexer gemacht, wenn die einfache Variante die vorliegenden Daten nicht erklären kann. Ökologen hingegen zelebrieren schon seit Jahren die Komplexität allen Lebens – schließlich lieben sie Organismen über alles. Folglich fangen sie immer mit sehr komplexen Hypothesen an – nur um sie später noch komplizierter zu machen. Die neutrale Theorie ist im wesentlichen ein Versuch ob wir nicht auch mit einfachen Ideen erklären können, wie die Natur arbeitet.

    Die bislang wichtigste Theorie in der Ökologie ist die ökologische Nischentheorie. Sie besagt, dass eine Tierart eine ökologische Nische besetzt, weil sie an diesen Lebensraum angepasst ist und dessen Ressourcen optimal nutzen kann. Dadurch setzt sich eine Art gegen andere konkurrierende Arten durch. In Stephen Hubbells Neutraltheorie spielen diese Anpassungen und Spezialisierungen der einzelnen Arten überhaupt keine Rolle. Hubbell:

    Die neutrale Theorie beginnt mit der Annahme, das alle Arten gleich sind. Wie sich eine Art verhält, hängt natürlich auch davon ab, ob sie sehr selten oder sehr häufig ist. Eine seltene Art kann viel leichter aussterben. Aber unter der Annahme der Neutralität können diese Unterschiede in der Häufigkeit nur zufällig auftreten. Auch Todes- und Geburtenraten innerhalb einer Population haben eine zufällige Komponente. Wir haben in der neutralen Theorie die Hypothese untersucht, ob nicht einfach alle Faktoren nur eine zufällige Bedeutung haben. Im wesentlichen haben die Unterschiede in der Häufigkeit also ihren Ursprung nicht in den fundamentalen Unterschieden zwischen den Arten sondern einfach nur darin, wie viele Tiere in einer Population zufällig gerade geboren werden und wie viele zufällig sterben.

    Gemeinsam mit Physikern hat Stephen Hubbell nun für seine Theorie eine mathematische Ergänzung geschaffen und sie gleich auch noch getestet. Das Testgebiet war die Barro Colorado-Insel in Panama. Hier erfassen Biologen schon seit Jahren, die Verteilung und die Häufigkeit der Baumarten. Das Ergebnis: Die Vielfalt und die Häufigkeiten der Baumarten entsprachen genau den Vorhersagen von Stephen Hubbells Theorie. Die Neutraltheorie kann also tatsächlich die Anzahl seltener Arten in einem bestimmten Gebiet vorhersagen. Damit hat Stephen Hubbell seinen Kritikern vorläufig den Wind aus den Segeln genommen. Denn dass in der Neutraltheorie alle Arten gleich sind, passte nicht jedem seiner Kollegen. Hubbell:

    Arten unterscheiden sich auf alle möglichen Weisen. Sie haben unterschiedliche Farben, unterschiedliche Paarungsrufe und sind unterschiedlich groß. Aber vielleicht sind all diese Unterschiede nicht so wichtig wie ihre Gemeinsamkeiten. Ich habe nach einer neuen Hypothese für die Ökologie gesucht, weil ich glaube, dass wir unsere gängigen Theorien nicht genug in Frage stellen. Wir müssen unserer eigenen Wissenschaft gegenüber viel skeptischer sein.

    Das beste an der Neutraltheorie ist, dass sie eine Vielzahl unterschiedlicher Vorhersagen macht. Und alle diese Vorhersagen lassen sich überprüfen. Sollten sie einmal nicht stimmen – dann lernen Ökologen auch daraus etwas: Nämliche welche Bedeutung ein Mechanismus hat, den die Neutraltheorie vernachlässigt hat.