(openPR) Auf den Punkt:
• Biodiversität ist dynamisch: Populationsgrößen schwanken in vielen Ökosystemen teils stark über die Zeit.
• Großes Muster, kleines Modell: Schwankendes Wachstum, Grenzen durch
Wechselwirkungen und eine stetige Zuwanderung können mehrere häufig beobachtete Formen von Artenhäufigkeiten reproduzieren.
Ein Ökosystem ist kein Stillleben. Selbst dort, wo alles vertraut wirkt – Wald, See, Boden – verschiebt sich die innere „Buchhaltung“ fortwährend: Wie viele Individuen gehören zu welcher Art, und wie lange? Manche Bestände wachsen, andere brechen ein. Diese Dynamik gehört zur Biodiversität. Sie birgt zugleich ein Risiko: Bei sehr kleinen Beständen können Zufallseinflüsse und kurze Phasen ungünstiger Bedingungen die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass eine Art lokal verschwindet.
Über sehr unterschiedliche Lebensräume hinweg findet man in Datensätzen häufig ein ähnliches statistisches Bild: Wenige Arten sind häufig, eine lange Linie bleibt jedoch selten. Für dieses Muster gibt es viele Erklärungsansätze – doch eine Grundfrage bleibt: Welche Prozesse sind hinreichend, um es zu erzeugen, und welche Faktoren stellen die Weichen in einem konkreten System?
In einer neuen Studie untersuchen Forschende, wie weit man mit einem bewusst einfach gehaltenen Modell kommt. Sie zeigen, dass sich viele in der Natur beobachtete Häufigkeitsmuster mit einem einfachen Zufallsmodell nachbilden lassen, das auf drei Grundbausteinen beruht. Erstens: Wachstumsraten schwanken über die Zeit – aufgrund wechselnder Bedingungen. Zweitens: Bestände werden durch Wechselwirkungen begrenzt, etwa durch Konkurrenz zwischen Arten und Selbstbegrenzung innerhalb einer Art. Drittens: es gibt eine kleine, aber anhaltende Zuwanderung: ein stetiger Zustrom, der Populationen wieder auffüllen kann, die lokal sonst zurückgehen würden.
Die Ergebnisse machen einen wichtigen Punkt deutlich: Schwankungen über die Zeit sind nicht einfach nur „Rauschen“. Im Modell können sie dazu führen, dass Unterschiede zwischen Arten größer werden – wenige Arten werden sehr häufig, viele bleiben selten. Dem wirken zwei Mechanismen entgegen: starke Selbstbegrenzung innerhalb einer Art und ein kleiner, aber stetiger Zustrom von außen. Beides bremst die Extreme und hält die Verteilung stabiler.
Außerdem schlagen die Forschenden vor, Ökosysteme anhand von zwei messbaren Merkmalen zu unterscheiden: erstens der Form der Häufigkeitsverteilung – also ob wenige Arten stark dominieren oder ob die Häufigkeiten ausgeglichener sind – und zweitens der Umschlagsrate, also wie schnell sich die Artenzusammensetzung über die Zeit verändert. Zusammen kann das helfen, Biodiversitätsdaten besser einzuordnen: Man erkennt eher, ob ein beobachtetes Muster zu allgemeinen Grundmechanismen passt oder ob spezielle Eigenschaften eines Systems eine große Rolle spielen. Gerade im schnellen Umweltwandel ist das wichtig, um Zeitreihen sinnvoll zu interpretieren und verschiedene Systeme überhaupt vergleichbar zu machen.
wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Emil Mallmin
Postdoktorand
Abteilung für Theoretische Biologie
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
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
