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47.1E: Aussterben in der Gegenwart - Biologie

47.1E: Aussterben in der Gegenwart - Biologie


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Menschliche Aktivitäten verursachten wahrscheinlich das Massensterben im Holozän; viele Methoden wurden verwendet, um diese Aussterberaten abzuschätzen.

Lernziele

  • Beschreiben Sie den Verlust der biologischen Vielfalt während des holozänen Aussterbens

Wichtige Punkte

  • Der Dodo war eines der ersten bekannten Beispiele für eine Art, die (im 17. Jahrhundert) während des Holozäns ausgestorben ist.
  • Stellers Seekühe, Wandertauben, Carolina-Sittiche, japanische Seelöwen und karibische Mönchsrobben sind Beispiele für Arten, die zwischen 1700 und 1900 ausgestorben sind.
  • Hauptgründe für das Artensterben während des Holozäns sind Überjagung, Überfischung und andere menschenbezogene Aktivitäten.
  • Aussterberaten können durch den Vergleich von Aussterbeereignissen seit dem 16. Jahrhundert geschätzt werden, aber diese Methode kann den tatsächlichen Wert der Aussterberate unterschätzen.
  • Aussterberaten können geschätzt werden, indem man die Arten-Flächen-Beziehungen beobachtet und den Artenverlust mit dem Verlust von Lebensräumen korreliert; diese Methode kann jedoch zu einer Überschätzung führen.

Schlüsselbegriffe

  • Arten-Flächen-Beziehung: Beziehung zwischen der untersuchten Fläche und der Anzahl der angetroffenen Arten; in der Regel gemessen, indem die Fläche einer Erhebung inkrementell vergrößert und die kumulative Anzahl von Arten bestimmt wird
  • Holozän: einer geologischen Epoche innerhalb der Neogenzeit von vor etwa 11.000 Jahren bis heute
  • Aussterberate: Anzahl der Arten, die im Laufe der Zeit aussterben, manchmal definiert als Aussterben pro Million Arten – Jahre, um die Zahl überschaubar zu machen (E/MSY)

Aussterben in der Gegenwart

Das sechste oder Holozäne Massenaussterben scheint früher als bisher angenommen begonnen zu haben und ist hauptsächlich auf die Aktivitäten von Homo sapiens. Seit Beginn des Holozäns gab es in letzter Zeit zahlreiche Aussterben einzelner Arten, die in menschlichen Schriften verzeichnet sind. Die meisten davon fallen mit der Expansion der europäischen Kolonien im 16. Jahrhundert zusammen.

Eines der früheren und allgemein bekannten Beispiele für das Aussterben in dieser Zeit ist der Dodo-Vogel. Der Dodo-Vogel lebte in den Wäldern von Mauritius, einer Insel im Indischen Ozean, starb aber um 1662 aus. Er wurde wegen seines Fleisches von Seeleuten gejagt, da er leichte Beute war, weil der Dodo, der sich nicht mit dem Menschen entwickelt hat, sich den Menschen nähert ohne Angst. Eingeführte Schweine, Ratten und Hunde, die von europäischen Schiffen auf die Insel gebracht wurden, töteten auch junge Dodo und Eier.

Ein weiteres Beispiel, Stellers Seekühe, starben 1768 aus. Die 1741 von Europäern erstmals entdeckte Seekuh wurde wegen Fleisch und Öl gejagt. Die letzte Art wurde 1768 getötet, also 27 Jahre zwischen dem ersten Kontakt der Art mit Europäern und ihrem Aussterben. Darüber hinaus starb 1914 die letzte lebende Reisetaube in einem Zoo in Cincinnati, Ohio. Diese Art wurde gejagt und litt unter dem Verlust ihres Lebensraums durch die Rodung von Wäldern für Ackerland. Außerdem starb 1918 der letzte lebende Carolina-Sittich in Gefangenschaft. Diese Art, die einst im Osten der Vereinigten Staaten verbreitet war, war ebenfalls Opfer von Lebensraumverlust und Jagd. Der japanische Seelöwe, der ein weites Gebiet um Japan und die Küste Koreas bewohnte, wurde in den 1950er Jahren aufgrund von Überfischung zur Aussterbeliste hinzugefügt. Die im karibischen Meer gefundene karibische Mönchsrobbe wurde 1952 durch die Jagd ausgerottet.

Dies sind nur einige der aufgezeichneten Aussterben in den letzten 500 Jahren. Die Internationale Union für Naturschutz (IUCN) führt eine Liste ausgestorbener und gefährdeter Arten, die sogenannte Rote Liste. Die Liste ist nicht vollständig, aber sie beschreibt 380 ausgestorbene Wirbeltierarten nach 1500 n. Chr., von denen 86 durch Überjagen oder Überfischung ausgestorben sind.

Schätzungen der gegenwärtigen Aussterberaten

Schätzungen der Aussterberaten werden durch die Tatsache behindert, dass die meisten Aussterben wahrscheinlich ohne Beobachtung stattfinden, da es viele Organismen gibt, die für den Menschen von weniger Interesse sind und viele unbeschrieben sind.

Die Hintergrundaussterberate wird auf etwa eine pro Million Arten pro Jahr geschätzt (E/MSY). Geht man beispielsweise davon aus, dass es etwa zehn Millionen Arten gibt, wird erwartet, dass jedes Jahr zehn Arten aussterben.

Eine zeitgenössische Schätzung der Aussterberate verwendet die Aussterben in den schriftlichen Aufzeichnungen seit dem Jahr 1500. Allein für Vögel ergibt diese Methode eine Schätzung von 26 E/MSY. Dieser Wert kann jedoch aus drei Gründen unterschätzt werden. Erstens wären viele Arten erst viel später in diesem Zeitraum beschrieben worden, sodass ihr Verlust unbemerkt geblieben wäre. Zweitens nimmt die Zahl der kürzlich ausgestorbenen Arten zu, weil nun ausgestorbene Arten anhand von Skelettresten beschrieben werden. Schließlich sind einige Arten wahrscheinlich bereits ausgestorben, obwohl Naturschützer sie nur ungern als solche benennen. Die Berücksichtigung dieser Faktoren erhöht die geschätzte Aussterberate näher an 100 E/MSY. Die prognostizierte Rate bis zum Ende des Jahrhunderts beträgt 1500 E/MSY.

Ein zweiter Ansatz zur Schätzung der heutigen Aussterberaten besteht darin, den Verlust von Arten mit dem Verlust von Lebensräumen zu korrelieren, indem der Verlust von Waldflächen gemessen und die Beziehungen zwischen Arten und Flächen verstanden werden. Die Art-Flächen-Beziehung ist die Rate, mit der neue Arten entdeckt werden, wenn die untersuchte Fläche vergrößert wird. Studien haben gezeigt, dass die Zahl der vorhandenen Arten mit der Größe der Insel zunimmt. Dieses Phänomen hat sich auch in anderen Lebensräumen bewährt. Wenn man diese Beziehung umkehrt, nimmt auch die Zahl der dort lebenden Arten ab, wenn die Lebensraumfläche reduziert wird. Schätzungen der Aussterberaten basierend auf dem Verlust von Lebensräumen und den Beziehungen zwischen Arten und Gebieten haben ergeben, dass bei einem Verlust von etwa 90 Prozent des Lebensraums erwartete 50 Prozent der Arten aussterben würden. Schätzungen von Artenflächen haben zu Berechnungen der Aussterberate von Arten von etwa 1000 E/MSY und mehr geführt. Im Allgemeinen zeigen tatsächliche Beobachtungen diesen Verlust nicht, was darauf hindeutet, dass das Aussterben verzögert ist. Neuere Arbeiten haben auch die Anwendbarkeit der Art-Flächen-Beziehung bei der Schätzung des Artenverlustes in Frage gestellt. Diese Arbeit argumentiert, dass die Art-Flächen-Beziehung zu einer Überschätzung der Aussterberaten führt. Eine besser zu verwendende Beziehung kann die Beziehung zwischen Endemie und Gebiet sein. Mit dieser Methode würden die Schätzungen im kommenden Jahrhundert auf etwa 500 E/MSY sinken. Beachten Sie, dass dieser Wert immer noch das 500-fache der Hintergrundrate beträgt.


Wie man Geschlechternormen aufrüttelt

W as bestimmt Ihr Schicksal? Das ist eine große Frage mit was sollen eine komplizierte Antwort sein. Aber für viele lässt sich die Antwort auf ein Wort reduzieren: Anatomie. Freuds Behauptung von 1924, dass die Biologie der entscheidende Faktor für die Geschlechtsidentität sei, war beispielsweise jahrelang eine hegemoniale Idee sowohl im Recht als auch in der Kultur.

Seit Freud diese Vorstellung berühmt gemacht hat, lehnen Kritiker Körperteile als zentrale Prädiktoren für den eigenen beruflichen und persönlichen Weg ab. Viele glauben heute, dass Identität nicht nur die Domäne der Natur oder der Pflege ist, sondern eine Kombination aus beidem. Dennoch ist Freuds Theorie noch nicht tot. Geschlechternormen zeigen uns, dass die Körper, in die wir hineingeboren werden, immer noch das Leben von Frauen und Männern auf der ganzen Welt bestimmen.

Aber nach einigen neueren Forschungen kann sein Einfluss nachlassen. In einer neuen Studie argumentierte eine Mehrheit der befragten Millennials, dass das Geschlecht uns so definieren sollte, wie es in der Vergangenheit war, und dass Einzelpersonen den Druck verspüren sollten, sich an traditionelle Geschlechterrollen oder Verhaltensweisen anzupassen. Die Durchsetzung von Normen kann laut einer anderen Studie sogar gesundheitliche Risiken bergen. Einige Hochschulen für Frauen überdenken nun Berichten zufolge ihre Zulassungsrichtlinien, um geschlechtsnichtkonforme Studierende zu berücksichtigen. Und auch Präsident Obama mischt sich in den Norm-Frage-Trend ein: Beim Sortieren von Weihnachtsgeschenken für Kinder bei einem Toys for Tots im Dezember beschloss der Präsident, Sportgeräte in die Schachtel für Mädchen zu legen. &bdquoI&rsquom versuche nur, diese Geschlechterstereotypen aufzubrechen&rdquo, sagte er in einem viralen Video.

Aber wird die weitere Infragestellung von Geschlechternormen und die Dokumentation ihrer schädlichen Auswirkungen zu ihrem Aussterben führen? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zunächst eine andere betrachten: Was ist so schlecht an traditionellen Geschlechternormen und der Art und Weise, wie wir derzeit Männer und Frauen kategorisieren?

Zum einen ist die Kategorisierung von Geschlecht viel zu einfach, erklärte Alice Dreger, eine führende Wissenschafts- und Medizinhistorikerin, in einem TED-Talk von 2010. &bdquoWir wissen jetzt, dass Sex so kompliziert ist, dass wir zugeben müssen, dass die Natur&rsquot für uns die Grenze zwischen Mann und Frau zieht&ldquo wir ziehen diese Grenze tatsächlich zur Natur&ldquo, sagte sie dem Publikum. &ldquoWir haben eine Art Situation, in der wir uns, je weiter unsere Wissenschaft voranschreitet, umso mehr eingestehen müssen, dass diese Kategorien, die wir als stabile anatomische Kategorien betrachteten, die sich sehr einfach auf stabile Identitätskategorien abbilden ließen, viel unscharfer sind, als wir dachten .&rdquo

Fuzzy &ndash und vielleicht nicht ganz real.

&bdquoWenn es eine führende Position gibt, die die Zukunft von Gender ist, dann wird es eine sein, die versteht, dass Geschlecht relativ zum Kontext ist&ldquo, sagte die Autorin und Gender-Theoretikerin Kate Bornstein kürzlich bei einer New America-Veranstaltung und wies auf Geographie, Religion und familiäre Einstellungen hin sind kontextuelle Faktoren, die die Wahrnehmung des Geschlechts als Determinante der Identität verändern können. Solange wir an der Vorstellung festhalten, dass das Geschlecht eine Konstante ist, werden wir weiterhin Dinge tun, um die Lüge aufrechtzuerhalten, sagte sie. Tatsache ist jedoch, dass „ für sich allein steht und immer relativ zu etwas ist„ Bornstein argumentiert, dass der Trick, um diese Normen ihrer schädlichen Kraft zu berauben, darin besteht, sie sowohl wegen ihrer Schwachheit als auch ihrer Strenge zu verspotten und zu entlarven.

Das versucht die Fotografin Sophia Wallace mit ihrer Arbeit. Girls Will Be Bois zum Beispiel ist ein Dokumentarfilm über weibliche Männlichkeit, der Frauen zeigt, die traditionell &ldquoun-feminine&rdquo-Berufe haben &ndash Busfahrer, Boxer, Basketballspieler &ndash und eine modische Männlichkeit (schlechte Hosen und nackte Brust). In Modern Dandy ändert Wallace die Art und Weise, wie Frauen und Männer auf Fotografien in die Kamera blicken (oder nicht) und ob sie unterwürfig (traditionell feminin) oder dominant (traditionell maskulin) erscheinen. Cliteracy, Wallaces neuestes Werk, verwendet Bilder der Klitoris und Texte über weibliche Sexualität, um ein Paradox zu beleuchten: Wir sind besessen davon, weibliche Körper zu sexualisieren, und doch ist die Welt in Bezug auf weibliche Sexualität „ungebildet.&rdquo

Aber es ist nicht mehr so ​​schlimm wie früher. Wallace ist der Meinung, dass sich die Fotografie weiterentwickelt und dass einige geschlechtsspezifische Bilder heute weniger von Ignoranz geprägt sind. &bdquoEs gibt so viel, dass ich gesehen habe, was hoffnungsvoll war&ldquo, sagte sie. &bdquoEs gibt tatsächlich Bilder von weiblicher Männlichkeit, von Transmännern und Transfrauen, die es schon gab, als ich Teenager und Anfang 20 war. Auf andere Weise müssen wir noch so weit gehen.&rdquo

Ein Teil des Kampfes, Geschlechternormen aufzugeben, kommt von einer unbequemen Wahrheit. &bdquoMänner haben alles zu gewinnen, wenn wir das Patriarchat stürzen&hellip, aber sie haben auch etwas zu verlieren, wenn sie ihre traditionelle Männlichkeit aufgeben&rdquo, sagte Tavia Nyong&rsquoo, außerordentliche Professorin für Performance Studies an der NYU, und betonte, dass die Rechte von Männern je nach Rasse und Klasse sehr unterschiedlich sind und das Weiß Männer haben noch mehr zu verlieren als farbige Männer. Was genau verlieren sie? Privilegien (die Möglichkeit, sich zu öffnen, eine Waffe zu tragen und sich keine Sorgen zu machen, dass sie von der Polizei erschossen werden, argumentierte Nyong). Kontrolle &ndash über politische, wirtschaftliche und kulturelle Bereiche. Zugang zu Netzwerken, Jobs und wirtschaftlichen Möglichkeiten. Einfach gesagt, sie verlieren an Macht.

&bdquoDu gehst morgens mit einem Penis aus der Tür und dein Einkommen ist im Durchschnitt um 20 Prozent höher für nichts, was du getan hast&ldquo, sagte Gary Barker, der internationale Direktor von Promundo, einer Organisation, die Männer und Jungen auf der ganzen Welt zu Fragen der Geschlechtergleichheit.

Auf die Frage, ob die Zukunft des Geschlechts Evolution und Aussterben sei, sagten Barker, Nyong&rsquoo, Wallace und Bornstein, sie hofften auf das Aussterben. Aber gleichzeitig räumte jeder ein, wie schwierig es sein würde, dieses Ziel zu erreichen. Jenseits der Kraftdynamik gibt es ein Maß an Komfort in abgenutzten Identitäten. &bdquoEs ist einfach, in diesen alten Rollen zu sitzen, die wir gesehen haben, und einen gewissen Trost in ihrer Stabilität in einer Welt zu spüren, die sich irgendwie schwer zu verstehen anfühlt&rdquo, sagte Barker.

Aber Veränderung ist nicht unmöglich. Barker rät zu zeigen, dass unsere traditionelle Version von Männlichkeit den Kampf möglicherweise nicht wirklich wert ist. &ldquoMänner, die eine starrere Vorstellung davon haben, was es bedeutet, ein Mann zu sein, neigen eher zu Selbstmordgedanken, sind eher depressiv, geben weniger an, dass sie insgesamt zufrieden mit dem Leben sind, kümmern sich weniger wahrscheinlich um ihre Gesundheit, besitzen eher Waffen , die Liste geht weiter&rdquo, sagte er. &bdquoDiese Version von Männlichkeit da draußen hat etwas Giftiges.&rdquo

Die Entgiftung der Gesellschaft erfordert das Abreißen einer Art Maske. &ldquoEs geht darum, so viele Leute wie möglich dazu zu bringen, das zu haben Matrix Moment, sagte Barker, als ihnen klar wurde, dass &ldquowait &ndash [Männlichkeit] nicht real ist. Es ist alles illusorisch, es ist alles Leistung.&rdquo

Elizabeth Weingarten ist stellvertretende Direktorin der Global Gender Parity Initiative von New America. Dieses Stück wurde ursprünglich im digitalen Magazin von New America, The Weekly Wonk, veröffentlicht. Melden Sie sich hier an, um es jeden Donnerstag in Ihren Posteingang zu erhalten, und folgen Sie @New America auf Twitter.


47.1 Die Biodiversitätskrise

Am Ende dieses Abschnitts können Sie Folgendes tun:

  • Definieren Sie Biodiversität in Bezug auf Artenvielfalt und Abundanz
  • Beschreiben Sie Biodiversität als das Gleichgewicht natürlich schwankender Aussterbe- und Artenbildungsraten
  • Identifizieren Sie historische Ursachen für hohe Aussterberaten in der Erdgeschichte

Traditionell haben Ökologen die Biodiversität, einen allgemeinen Begriff für die Anzahl der in der Biosphäre vorkommenden Arten, gemessen, indem sie sowohl die Anzahl der Arten als auch ihre relative Häufigkeit zueinander berücksichtigten. Die Biodiversität lässt sich auf mehreren Organisationsebenen lebender Organismen abschätzen. Diese Schätzindizes, die von Informationstheorie, sind als erster Schritt zur Quantifizierung der Biodiversität zwischen und innerhalb von Ökosystemen am nützlichsten, sie sind weniger nützlich, wenn die Hauptsorge der Naturschutzbiologen einfach der Verlust der Biodiversität ist. Biologen erkennen jedoch an, dass Maßnahmen der Biodiversität in Bezug auf die Artenvielfalt dazu beitragen können, die Bemühungen zum Erhalt der biologisch oder technologisch wichtigen Elemente der Biodiversität zu bündeln.

Die Buntbarsche des Viktoriasees sind ein Beispiel, mit dem wir beginnen können, die Artenvielfalt zu verstehen. Die Biologen, die in den 1980er Jahren Buntbarsche untersuchten, entdeckten Hunderte von Buntbarscharten, die eine Vielzahl von Spezialisierungen auf spezialisierte Lebensraumtypen und spezifische Fütterungsstrategien darstellen: wie das Fressen von im Wasser schwimmendem Plankton, das Kratzen/Fressen von Algen von Felsen, das Fressen von Insektenlarven vom Seegrund, und das Essen der Eier anderer Arten von Cichliden. Die Buntbarsche des Viktoriasees sind das Produkt eines Komplexes adaptive Strahlung. Eine adaptive Radiation ist eine schnelle (weniger als drei Millionen Jahre im Fall der Victoriasee-Cichliden) Verzweigung durch Speziation einer phylogenetischen Klade in viele eng verwandte Arten. Typischerweise „strahlen“ die Arten in verschiedene Lebensräume und Nischen aus. Die Finken der Galápagos-Inseln sind ein Beispiel für eine bescheidene adaptive Strahlung mit 15 Arten. Die Buntbarsche des Viktoriasees sind ein Beispiel für eine spektakuläre adaptive Radiation, die früher etwa 500 Arten umfasste.

Als Biologen diese Entdeckung machten, begannen einige Arten schnell zu verschwinden. Ein Schuldiger an diesem Rückgang war der Nilbarsch, eine Art großer Raubfische, die von der Fischerei in den Viktoriasee eingeführt wurden, um die Menschen rund um den See zu ernähren. Der Nilbarsch wurde 1963 eingeführt, aber seine Populationen begannen erst in den 1980er Jahren zu steigen. Die Barschpopulation wuchs durch den Verzehr von Buntbarschen, was Spezies um Spezies bis zum Aussterben (dem Verschwinden einer Art) trieb. Tatsächlich gab es mehrere Faktoren, die beim Aussterben von vielleicht 200 Buntbarscharten im Viktoriasee eine Rolle spielten: der Nilbarsch, die sinkende Wasserqualität des Sees aufgrund von Landwirtschaft und Landrodung an den Ufern des Viktoriasees und der erhöhte Fischereidruck. Wissenschaftler hatten noch nicht einmal alle vorhandenen Arten katalogisiert – so viele gingen verloren, die nie benannt wurden. Die Vielfalt ist heute ein Schatten dessen, was sie einmal war.

Die Buntbarsche des Viktoriasees sind eine Miniaturskizze des zeitgenössischen schnellen Artenverlusts, der auf der ganzen Erde auftritt und hauptsächlich durch menschliche Aktivitäten verursacht wird. Das Aussterben ist ein natürlicher Prozess der Makroevolution, der mit einer Geschwindigkeit von etwa einer von 1 Million Arten pro Jahr auftritt. Der Fossilienbestand zeigt, dass es in der Geschichte fünf Perioden des Massensterbens mit viel höheren Artenverlustraten gegeben hat, und die Rate des Artenverlusts heute ist mit diesen Perioden des Massensterbens vergleichbar. Es gibt jedoch einen großen Unterschied zwischen den früheren Massenaussterben und dem aktuellen Aussterben, das wir erleben: menschliche Aktivität. Im Einzelnen haben drei menschliche Aktivitäten einen großen Einfluss: 1) Zerstörung von Lebensräumen, 2) Einführung exotischer Arten und 3) Überernten. Vorhersagen über den Artenverlust innerhalb des nächsten Jahrhunderts, eine winzige Zeitspanne auf geologischen Zeitskalen, reichen von 10 bis 50 Prozent. Aussterben dieser Größenordnung hat es in der Geschichte des Planeten nur fünf weitere Male gegeben, und diese Aussterben wurden durch katastrophale Ereignisse verursacht, die den Lauf der Lebensgeschichte in jedem Fall veränderten.

Arten der Biodiversität

Wissenschaftler akzeptieren im Allgemeinen, dass der Begriff Biodiversität die Anzahl und Arten von Arten und ihre Häufigkeit an einem bestimmten Ort oder auf dem Planeten beschreibt. Arten können schwer zu definieren sein, aber die meisten Biologen fühlen sich immer noch mit dem Konzept wohl und sind in der Lage, eukaryotische Arten in den meisten Zusammenhängen zu identifizieren und zu zählen. Biologen haben auch alternative Messgrößen der Biodiversität identifiziert, von denen einige für die Planung des Erhalts der Biodiversität wichtig sind.

Genetische Vielfalt ist eines dieser alternativen Konzepte. Genetische Vielfalt oder genetische Variation definiert den Rohstoff für die Evolution und Anpassung in einer Art. Das zukünftige Anpassungspotenzial einer Art hängt von der genetischen Vielfalt ab, die in den Genomen der Individuen in Populationen vorhanden ist, aus denen die Art besteht. Das gleiche gilt für höhere taxonomische Kategorien.Eine Gattung mit sehr unterschiedlichen Arten wird eine größere genetische Vielfalt aufweisen als eine Gattung mit Arten, die genetisch ähnlich sind und ähnliche Ökologien aufweisen. Gäbe es die Wahl zwischen einer dieser erhaltenen Artengattungen, so ist diejenige mit dem größten Potenzial für die spätere Evolution am meisten genetisch vielfältig einer.

Viele Gene kodieren für Proteine, die ihrerseits die Stoffwechselprozesse ausführen, die Organismen am Leben erhalten und sich fortpflanzen. Genetische Vielfalt kann als chemische Vielfalt gemessen werden, indem verschiedene Arten in ihren Zellen eine Vielzahl von Chemikalien produzieren, sowohl die Proteine ​​als auch die Produkte und Nebenprodukte des Stoffwechsels. Diese chemische Vielfalt hat potenzielle Vorteile für den Menschen als Quelle von Arzneimitteln und bietet daher eine Möglichkeit, die für die menschliche Gesundheit und das Wohlergehen der Menschen wichtige Vielfalt zu messen.

Der Mensch hat neben vielen anderen Organismen eine Vielfalt bei Haustieren, Pflanzen und Pilzen erzeugt. Diese Vielfalt leidet auch durch Migration, Marktkräfte und den zunehmenden Globalismus in der Landwirtschaft, insbesondere in dicht besiedelten Regionen wie China, Indien und Japan. Die menschliche Bevölkerung hängt direkt von dieser Vielfalt als stabiler Nahrungsquelle ab, und ihr Rückgang beunruhigt Biologen und Agrarwissenschaftler.

Es ist auch nützlich, die Vielfalt der Ökosysteme zu definieren, d. h. die Anzahl der verschiedenen Ökosysteme auf dem Planeten oder innerhalb eines bestimmten geografischen Gebiets (Abbildung 47.2). Ganze Ökosysteme können verschwinden, selbst wenn einige der Arten überleben könnten, indem sie sich an andere Ökosysteme anpassen. Der Verlust eines Ökosystems bedeutet den Verlust von Interaktionen zwischen Arten, den Verlust einzigartiger Merkmale der Koadaptation und den Verlust der biologischen Produktivität, die ein Ökosystem erzeugen kann. Ein Beispiel für ein weitgehend ausgestorbenes Ökosystem in Nordamerika ist das Prärie-Ökosystem. Prärien erstreckten sich einst über das zentrale Nordamerika vom borealen Wald im Norden Kanadas bis hinunter nach Mexiko. Sie sind jetzt so gut wie verschwunden, ersetzt durch Ackerfelder, Weideland und Vorstädte. Viele der Arten überleben anderswo, aber das enorm produktive Ökosystem, das für die Schaffung der produktivsten landwirtschaftlichen Böden in den Vereinigten Staaten verantwortlich war, ist jetzt verschwunden. In der Folge verschwinden heimische Böden oder müssen mit großem Aufwand gepflegt und aufgewertet werden.

Aktuelle Artenvielfalt

Trotz erheblicher Anstrengungen ist das Wissen über die Arten, die den Planeten bewohnen, begrenzt und wird es immer an einem anhaltenden Mangel an finanziellen Mitteln und politischem Willen liegen. Eine aktuelle Schätzung legt nahe, dass die eukaryotischen Arten, für die die Wissenschaft Namen hat, etwa 1,5 Millionen Arten, weniger als 20 Prozent der Gesamtzahl der auf dem Planeten vorkommenden eukaryotischen Arten ausmachen (8,7 Millionen Arten nach einer Schätzung). Schätzungen der Anzahl prokaryotischer Arten sind weitgehend Vermutungen, aber Biologen sind sich einig, dass die Wissenschaft gerade erst begonnen hat, ihre Vielfalt zu katalogisieren. Selbst mit dem, was bekannt ist, gibt es keine zentrale Sammlung von Namen oder Proben der beschriebenen Arten, daher gibt es keine Möglichkeit, sicher zu sein, dass die 1,5 Millionen Beschreibungen ist eine genaue Abrechnung. Es ist eine beste Schätzung, die auf den Meinungen von Experten in verschiedenen taxonomischen Gruppen basiert. Angesichts der Tatsache, dass die Erde immer schneller Arten verliert, ist die Wissenschaft sehr genau dort, wo sie es bei den Buntbarschen des Viktoriasees war: Sie weiß nur wenig darüber, was verloren geht. Tabelle 47.1 zeigt aktuelle Schätzungen der Biodiversität in verschiedenen Gruppen.

Mora et al. 2011 1 Chapman 2009 2 Groombridge & Jenkins 2002 3
Beschrieben Vorhergesagt Beschrieben Vorhergesagt Beschrieben Vorhergesagt
Animalia 1,124,516 9,920,000 1,424,153 6,836,330 1,225,500 10,820,000
Chromista 17,892 34,900 25,044 200,500
Pilze 44,368 616,320 98,998 1,500,000 72,000 1,500,000
Pflanzen 224,244 314,600 310,129 390,800 270,000 320,000
Protozoen 16,236 72,800 28,871 1,000,000 80,000 600,000
Prokaryoten 10,307 1,000,000 10,175
Gesamt 1,438,769 10,960,000 1,897,502 10,897,630 1,657,675 13,240,000

Es gibt verschiedene Initiativen, um beschriebene Arten auf zugängliche Weise zu katalogisieren, und das Internet erleichtert diese Bemühungen. Es wurde jedoch darauf hingewiesen, dass es bei der gegenwärtigen Rate neuer Artenbeschreibungen (die laut State of Observed Species Report 17.000 bis 20.000 neue Arten pro Jahr sind) fast 500 Jahre dauern wird, bis die Beschreibung des Lebens auf diesem Planeten abgeschlossen ist . 4 Im Laufe der Zeit wird die Aufgabe immer schwieriger und einfacher, da das Aussterben Arten vom Planeten entfernt.

Das Benennen und Zählen von Arten mag angesichts der anderen Bedürfnisse der Menschheit wie ein unwichtiges Unterfangen erscheinen, aber die Bestimmung der Biodiversität ist nicht nur eine Erfassung von Arten. Die Beschreibung einer Art ist ein komplexer Prozess, durch den Biologen die einzigartigen Eigenschaften eines Organismus bestimmen und ob dieser Organismus zu einer anderen beschriebenen Art oder Gattung gehört oder nicht. Es ermöglicht Biologen, die Art nach der ersten Entdeckung zu finden und zu erkennen und Fragen zu ihrer Biologie nachzuverfolgen. Darüber hinaus machen die einzigartigen Eigenschaften jeder Art sie potenziell wertvoll für den Menschen oder andere Arten, von denen der Mensch abhängig ist.

Muster der Biodiversität

Die Artenvielfalt ist auf der Erde nicht gleichmäßig verteilt. Der Viktoriasee enthielt allein fast 500 Arten von Cichliden, wobei die anderen im See vorkommenden Fischfamilien ignoriert wurden. Alle diese Arten wurden nur im Viktoriasee gefunden, daher wurden die 500 Arten von Cichliden endemisch. Endemische Arten kommen nur an einem Ort vor. Endemiten mit stark eingeschränkter Verbreitung sind besonders vom Aussterben bedroht. Höhere taxonomische Ebenen, wie Gattungen und Familien, können ebenfalls endemisch sein. Der Michigansee enthält etwa 79 Fischarten, von denen viele in anderen Seen in Nordamerika zu finden sind. Was erklärt den Unterschied in der Fischvielfalt in diesen beiden Seen? Der Viktoriasee ist ein alter tropischer See, während der Michigansee ein kürzlich entstandener gemäßigter See ist. Der Michigansee in seiner heutigen Form ist nur etwa 7.000 Jahre alt, während der Viktoriasee in seiner heutigen Form etwa 15.000 Jahre alt ist, obwohl sein Becken etwa 400.000 Jahre alt ist. Biogeographen haben vorgeschlagen, dass diese beiden Faktoren, Breite und Alter, zwei von mehreren Hypothesen sind, um die Biodiversitätsmuster auf dem Planeten zu erklären.

Karriereverbindung

Biogeograph

Biogeographie ist das Studium der Verbreitung der Arten der Welt – sowohl in der Vergangenheit als auch in der Gegenwart. Die Arbeit von Biogeographen ist entscheidend für das Verständnis unserer physischen Umwelt, wie sich die Umwelt auf Arten auswirkt und wie sich Umweltveränderungen auf die Verbreitung einer Art auswirken, sie war auch entscheidend für die Entwicklung moderner Evolutionstheorien. Biogeographen müssen sowohl Biologie als auch Ökologie verstehen. Sie müssen auch in Evolutionsstudien, Bodenkunde und Klimatologie versiert sein.

Unter der Überschrift Biogeographie gibt es drei Hauptstudienrichtungen: ökologische Biogeographie, historische Biogeographie (namens Paläobiogeographie), und Naturschutzbiogeographie. Die ökologische Biogeographie untersucht die aktuellen Faktoren, die die Verbreitung von Pflanzen und Tieren beeinflussen. Die historische Biogeographie untersucht, wie der Name schon sagt, die vergangene Artenverteilung. Die Erhaltungsbiogeographie hingegen konzentriert sich auf den Schutz und die Wiederherstellung von Arten auf der Grundlage bekannter historischer und aktueller ökologischer Informationen. Jedes dieser Gebiete betrachtet sowohl die Zoogeographie als auch die Phytogeographie – die frühere und gegenwärtige Verbreitung von Tieren und Pflanzen.

Eines der ältesten beobachteten Muster in der Ökologie ist, dass die Artenvielfalt in fast jeder taxonomischen Gruppe mit abnehmender Breite zunimmt. Mit anderen Worten nimmt die Biodiversität näher am Äquator zu (Abbildung 47.3).

Es ist noch nicht klar, warum die Biodiversität näher am Äquator zunimmt, aber Wissenschaftler haben mehrere Hypothesen. Ein Faktor könnte das höhere Alter der Ökosysteme in den Tropen im Vergleich zu denen in gemäßigten Regionen sein. Die gemäßigten Regionen waren während der letzten Vereisung weitgehend menschenleer oder wurden drastisch reduziert. Die Idee ist, dass ein höheres Alter mehr Zeit für die Artbildung bietet. Eine andere mögliche Erklärung ist die erhöhte direkte Energie, die die Tropen von der Sonne erhalten, gegenüber der geringeren Intensität der Sonnenenergie, die gemäßigte und polare Regionen erhalten. Die Komplexität tropischer Ökosysteme kann die Artbildung fördern, indem sie die Heterogenität erhöht, oder Anzahl ökologischer Nischen, in den Tropen relativ zu höheren Breiten. Die größere Heterogenität bietet mehr Möglichkeiten für Koevolution, Spezialisierung und möglicherweise einen größeren Selektionsdruck, der zu Populationsdifferenzierung führt. Diese Hypothese leidet jedoch unter einer gewissen Zirkularität – Ökosysteme mit mehr Arten fördern die Artbildung, aber wie haben sie überhaupt mehr Arten erhalten?

Die Tropen gelten als stabiler als gemäßigte Regionen, die ein ausgeprägtes Klima und eine tagesabhängige Saisonalität aufweisen. Die Tropen haben ihre eigenen Formen der Saisonalität, wie zum Beispiel Regenfälle, aber es wird allgemein angenommen, dass sie stabilere Umgebungen sind, und diese Stabilität könnte die Artbildung in hochspezialisierten Nischen fördern.

Unabhängig von den Mechanismen ist es sicher richtig, dass alle Arten der Biodiversität in den Tropen am größten sind. Außerdem ist die Rate des Endemismus ist am höchsten, und es gibt mehr Biodiversitäts-„Hotspots“. Dieser Vielfaltsreichtum bedeutet aber auch, dass das Artenwissen leider sehr gering ist und ein hohes Potenzial für den Verlust der Biodiversität besteht.

Erhaltung der biologischen Vielfalt

1988 entwickelte der britische Umweltschützer Norman Myers ein Naturschutzkonzept, um Gebiete zu identifizieren, die reich an Arten sind und ein erhebliches Risiko für den Artenverlust aufweisen: Biodiversitäts-Hotspots. Biodiversitäts-Hotspots sind geografische Gebiete, die eine hohe Anzahl endemischer Arten enthalten. Ziel des Konzepts war es, wichtige Orte auf dem Planeten für Naturschutzbemühungen zu identifizieren, eine Art Naturschutztriage. Durch den Schutz von Hotspots können Regierungen eine größere Anzahl von Arten schützen. Die ursprünglichen Kriterien für einen Hotspot umfassten das Vorhandensein von 1500 oder mehr endemischen Pflanzenarten und 70 Prozent der durch menschliche Aktivitäten gestörten Fläche. Inzwischen gibt es 34 Biodiversitäts-Hotspots (Abbildung 47.4) mit einer großen Anzahl endemischer Arten, darunter die Hälfte der endemischen Pflanzen der Erde.

Biodiversitätswandel durch geologische Zeit

Die Anzahl der Arten auf dem Planeten oder in jedem geografischen Gebiet ist das Ergebnis eines Gleichgewichts zweier evolutionärer Prozesse, die kontinuierlich ablaufen: Artbildung und Aussterben. Beides sind natürliche „Geburts“- und „Tod“-Prozesse der Makroevolution. Wenn die Artenbildungsraten beginnen, die Aussterberaten zu übersteigen, wird die Anzahl der Arten ebenfalls zunehmen, die Anzahl der Arten wird abnehmen, wenn die Aussterberaten beginnen, die Artbildungsraten zu übertreffen. Im Laufe der Erdgeschichte schwankten diese beiden Prozesse – was manchmal zu dramatischen Veränderungen in der Anzahl der Arten auf der Erde führte, wie sich im Fossilienbestand widerspiegelt (Abbildung 47.5).

Paläontologen haben im Fossilienbestand fünf Schichten identifiziert, die einen plötzlichen und dramatischen Verlust an Biodiversität (mehr als die Hälfte aller existierenden Arten verschwinden aus dem Fossilienbestand) zu zeigen scheinen. Diese werden Massenaussterben genannt. Es gibt viele kleinere, aber immer noch dramatische Aussterbeereignisse, aber die fünf Massenaussterben haben die meiste Forschung angezogen. Man kann argumentieren, dass die fünf Massenaussterben nur die fünf am meisten sind Extremereignisse in einer kontinuierlichen Reihe von großen Aussterbeereignissen im gesamten Phanerozoikum (seit 542 Millionen Jahren). In den meisten Fällen sind die vermuteten Ursachen noch umstritten, das jüngste Massensterben scheint jedoch klar.

Die fünf Massensterben

Die fossilen Aufzeichnungen des Massensterbens waren die Grundlage für die Definition von Perioden der Erdgeschichte, daher treten sie typischerweise am Übergang zwischen geologischen Perioden auf. Der Übergang der Fossilien von einer Periode zur anderen spiegelt den dramatischen Artenverlust und die allmähliche Entstehung neuer Arten wider. Diese Übergänge sind in den Gesteinsschichten zu sehen. Tabelle 47.2 enthält Daten zu den fünf Massenaussterben.

Geologische Periode Name des Massensterbens Zeit (vor Millionen von Jahren)
Ordovizisch–SilurischEnde-Ordovizium O–S450–440
SpätdevonEnde-Devon375–360
Perm–TriasEnde-Perm251
Trias – JuraEnde-Trias205
Kreide-PaläogenEnde-Kreidezeit K–Pg (K–T)65.5

Das Ordovizium-Silur-Aussterbeereignis ist das erste dokumentierte Massenaussterben und das zweitgrößte. Während dieser Zeit starben etwa 85 Prozent der Meeresarten (nur wenige Arten lebten außerhalb der Ozeane) aus. Die Haupthypothese für seine Ursache ist eine Zeit der Vereisung und dann der Erwärmung. Das Aussterbeereignis besteht eigentlich aus zwei Aussterbeereignissen, die etwa 1 Million Jahre auseinander liegen. Das erste Ereignis wurde durch die Abkühlung verursacht, das zweite durch die anschließende Erwärmung. Die Klimaveränderungen beeinflussten Temperaturen und Meeresspiegel. Einige Forscher haben vorgeschlagen, dass ein von einer nahen Supernova verursachter Gammastrahlenausbruch eine mögliche Ursache für das Aussterben des Ordovizium-Silurs war. Der Gammastrahlenausbruch hätte die schützende Ozonschicht der Erde entfernt, wodurch intensive ultraviolette Strahlung der Sonne die Erdoberfläche erreicht hätte – und können die damals beobachteten Klimaveränderungen berücksichtigen. Die Hypothese ist sehr spekulativ, und außerirdische Einflüsse auf die Erdgeschichte sind eine aktive Forschungsrichtung. Die Erholung der Biodiversität nach dem Massensterben dauerte je nach Standort 5 bis 20 Millionen Jahre.

Das spätdevonische Aussterben kann über einen relativ langen Zeitraum stattgefunden haben. Es scheint, dass es hauptsächlich Meeresarten und nicht so sehr die Pflanzen oder Tiere betrifft, die terrestrische Lebensräume bewohnen. Die Ursachen für dieses Aussterben sind kaum bekannt.

Das Aussterben am Ende des Perm war das größte in der Geschichte des Lebens. Tatsächlich könnte man argumentieren, dass die Erde während dieses Aussterbeereignisses fast kein Leben mehr hat. Schätzungen gehen davon aus, dass 96 Prozent aller marinen Arten und 70 Prozent aller terrestrischen Arten verloren gingen. Zu dieser Zeit starben zum Beispiel die Trilobiten aus, eine Gruppe, die das Ordovizium-Silur-Aussterben überlebte. Die Ursachen für dieses Massenaussterben sind nicht klar, aber der Hauptverdächtige sind ausgedehnte und weit verbreitete vulkanische Aktivitäten, die zu einem außer Kontrolle geratenen Ereignis der globalen Erwärmung führten. Die Ozeane wurden weitgehend anoxisch und erstickten das Meeresleben. Die Diversität der terrestrischen Tetrapoden brauchte 30 Millionen Jahre, um sich nach dem Aussterben am Ende des Perms zu erholen. Das Aussterben des Perms hat die Biodiversität der Erde und den Verlauf der Evolution dramatisch verändert.

Die Ursachen des Trias-Jurassic-Aussterbens sind nicht klar, und die Forscher argumentieren mit Hypothesen wie Klimawandel, Asteroideneinschlag und Vulkanausbrüche. Das Aussterben ereignete sich kurz vor dem Zusammenbruch des Superkontinents Pangäa, obwohl neuere Forschungen darauf hindeuten, dass das Aussterben in der Trias allmählicher stattgefunden haben könnte.

Die Ursachen des Aussterbens der Endkreide sind die am besten verstandenen. Es war während dieses Aussterbens vor etwa 65 Millionen Jahren, dass die Mehrheit der Dinosaurier, die seit Millionen von Jahren die dominierende Wirbeltiergruppe waren, vom Planeten verschwand (mit Ausnahme einer Theropodengruppe, aus der Vögel hervorgingen).

Als Ursache dieses Aussterbens wird heute ein katastrophaler Einschlag eines großen Meteoriten oder Asteroiden vor der Küste der heutigen Halbinsel Yucatán angesehen. Diese Hypothese, die erstmals 1980 aufgestellt wurde, war eine radikale Erklärung, die auf einem starken Anstieg der Konzentrationen von Iridium (die mit einer ziemlich konstanten Rate von Meteoren in unsere Atmosphäre eintritt, aber ansonsten auf der Erdoberfläche fehlt) in der Gesteinsschicht, die die Grenze zwischen der Kreidezeit und der Paläogenzeit markiert (Abbildung 47.6). Diese Grenze markierte das Verschwinden der Dinosaurier in Fossilien sowie vieler anderer Taxa. Die Forscher, die den Iridium-Spike entdeckten, interpretierten ihn eher als einen schnellen Zustrom von Iridium aus dem Weltraum in die Atmosphäre (in Form eines großen Asteroiden) als als eine Verlangsamung der Sedimentablagerung während dieser Zeit. Es war eine radikale Erklärung, aber der Bericht über einen entsprechend alten und großen Einschlagskrater im Jahr 1991 machte die Hypothese glaubwürdiger. Nun unterstützt eine Fülle geologischer Beweise die Theorie. Die Erholungszeiten für die Biodiversität nach dem Aussterben der Endkreide sind in geologischer Zeit kürzer als beim Aussterben am Ende des Perms, in der Größenordnung von 10 Millionen Jahren.

Eine andere Möglichkeit, die möglicherweise mit dem Einschlag des Asteroiden Yucatan zusammenfällt, war ein ausgedehnter Vulkanismus, der sich vor etwa 66 Millionen Jahren, etwa zur gleichen Zeit wie der Asteroideneinschlag von Yucatan, am Ende der Kreidezeit, zu bilden begann. Die Lavaströme bedeckten über 50 Prozent des heutigen Indiens. Die Freisetzung von vulkanischen Gasen, insbesondere Schwefeldioxid, während der Bildung der Fallen trug zum Klimawandel bei, der das Massensterben ausgelöst haben könnte.

Visuelle Verbindung

Wissenschaftler maßen in dieser Gesteinsprobe die relative Häufigkeit von Farnsporen oberhalb und unterhalb der K-Pg-Grenze. Welche der folgenden Aussagen entspricht am ehesten ihren Ergebnissen?


KARRIERE VERBINDUNG

Biogeograph

Biogeographie ist das Studium der Verbreitung der Arten weltweit – sowohl in der Vergangenheit als auch in der Gegenwart. Die Arbeit von Biogeographen ist entscheidend für das Verständnis unserer physischen Umwelt, wie sich die Umwelt auf Arten auswirkt und wie sich Umweltveränderungen auf die Verbreitung einer Art auswirken, sie war auch entscheidend für die Entwicklung moderner Evolutionstheorien. Biogeographen müssen sowohl Biologie als auch Ökologie verstehen. Sie müssen auch in Evolutionsstudien, Bodenkunde und Klimatologie versiert sein.

Unter der Überschrift Biogeographie gibt es drei Hauptstudienrichtungen: ökologische Biogeographie, historische Biogeographie (namens Paläobiogeographie), und Naturschutzbiogeographie. Die ökologische Biogeographie untersucht die aktuellen Faktoren, die die Verbreitung von Pflanzen und Tieren beeinflussen. Die historische Biogeographie untersucht, wie der Name schon sagt, die vergangene Artenverteilung. Die Erhaltungsbiogeographie hingegen konzentriert sich auf den Schutz und die Wiederherstellung von Arten auf der Grundlage bekannter historischer und aktueller ökologischer Informationen. Jedes dieser Gebiete betrachtet sowohl die Zoogeographie als auch die Phytogeographie – die frühere und gegenwärtige Verbreitung von Tieren und Pflanzen.

Eines der ältesten beobachteten Muster in der Ökologie ist, dass die Artenvielfalt in fast jeder taxonomischen Gruppe mit abnehmender Breite zunimmt. Mit anderen Worten nimmt die Biodiversität näher am Äquator zu (Abbildung 2).

Figur 2: Diese Karte veranschaulicht die Anzahl der Amphibienarten weltweit und zeigt den Trend zu einer höheren Biodiversität in niedrigeren Breiten. Ein ähnliches Muster wird für die meisten taxonomischen Gruppen beobachtet. Die weißen Bereiche weisen auf einen Mangel an Daten in dieser speziellen Studie hin.

Es ist noch nicht klar, warum die Biodiversität näher am Äquator zunimmt, aber Wissenschaftler haben mehrere Hypothesen. Ein Faktor könnte das höhere Alter der Ökosysteme in den Tropen im Vergleich zu denen in gemäßigten Regionen sein. Die gemäßigten Regionen waren während der letzten Vereisung weitgehend menschenleer oder wurden drastisch reduziert.Die Idee ist, dass ein höheres Alter mehr Zeit für die Artbildung bietet. Eine andere mögliche Erklärung ist die erhöhte direkte Energie, die die Tropen von der Sonne erhalten, gegenüber der geringeren Intensität der Sonnenenergie, die gemäßigte und polare Regionen erhalten. Die Komplexität tropischer Ökosysteme kann die Artbildung fördern, indem sie die Heterogenität erhöht, oder Anzahl ökologischer Nischen, in den Tropen relativ zu höheren Breiten. Die größere Heterogenität bietet mehr Möglichkeiten für Koevolution, Spezialisierung und möglicherweise einen größeren Selektionsdruck, der zu Populationsdifferenzierung führt. Diese Hypothese leidet jedoch unter einer gewissen Zirkularität – Ökosysteme mit mehr Arten fördern die Artbildung, aber wie haben sie überhaupt mehr Arten erhalten?

Die Tropen gelten als stabiler als gemäßigte Regionen, die ein ausgeprägtes Klima und eine tagesabhängige Saisonalität aufweisen. Die Tropen haben ihre eigenen Formen der Saisonalität, wie zum Beispiel Regenfälle, aber es wird allgemein angenommen, dass sie stabilere Umgebungen sind, und diese Stabilität könnte die Artbildung in hochspezialisierten Nischen fördern.

Unabhängig von den Mechanismen ist es sicher richtig, dass alle Arten der Biodiversität in den Tropen am größten sind. Außerdem ist die Rate des Endemismus ist am höchsten, und es gibt mehr Biodiversitäts-„Hotspots“. Dieser Vielfaltsreichtum bedeutet aber auch, dass das Artenwissen leider sehr gering ist und ein hohes Potenzial für den Verlust der Biodiversität besteht.

Erhaltung der biologischen Vielfalt

1988 entwickelte der britische Umweltschützer Norman Myers ein Naturschutzkonzept, um Gebiete zu identifizieren, die reich an Arten sind und ein erhebliches Risiko für den Artenverlust aufweisen: Biodiversitäts-Hotspots. Biodiversitäts-Hotspots sind geografische Gebiete, die eine hohe Anzahl endemischer Arten enthalten. Ziel des Konzepts war es, wichtige Orte auf dem Planeten für Naturschutzbemühungen zu identifizieren, eine Art Naturschutztriage. Durch den Schutz von Hotspots können Regierungen eine größere Anzahl von Arten schützen. Die ursprünglichen Kriterien für einen Hotspot umfassten das Vorhandensein von 1500 oder mehr endemischen Pflanzenarten und 70 Prozent der durch menschliche Aktivitäten gestörten Fläche. Inzwischen gibt es 34 Biodiversitäts-Hotspots (Abbildung 3) mit einer großen Anzahl endemischer Arten, darunter die Hälfte der endemischen Pflanzen der Erde.

Figur 3: Conservation International hat 34 Biodiversitäts-Hotspots identifiziert, die nur 2,3 Prozent der Erdoberfläche bedecken, aber 42 Prozent der terrestrischen Wirbeltierarten und 50 Prozent der Pflanzen der Welt endemisch sind.

Massenaussterben

Es waren mindestens fünf Massenaussterben in der Geschichte des Lebens und vier in den letzten 3,5 Milliarden Jahren, in denen viele Arten in relativ kurzer geologischer Zeit verschwunden sind. Diese werden im Artikel über Extinktionsereignisse ausführlicher behandelt. Das jüngste davon, das K-T-Aussterben vor 65 Millionen Jahren am Ende der Kreidezeit, ist vor allem dafür bekannt, dass es neben vielen anderen Arten auch die nicht-aviären Dinosaurier ausgerottet hat.

Laut einer 1998 durchgeführten Umfrage des American Museum of Natural History in New York unter 400 Biologen glauben fast 70 Prozent der Biologen, dass wir uns derzeit in den frühen Stadien eines vom Menschen verursachten Massenaussterbens befinden, das als Holozän-Aussterbeereignis bekannt ist. In dieser Umfrage stimmte der gleiche Anteil der Befragten der Vorhersage zu, dass innerhalb von 30 Jahren (bis 2028) bis zu 20 Prozent aller lebenden Arten aussterben könnten. Biologe E. O. Wilson schätzte 2002, dass, wenn die derzeitige Zerstörung der Biosphäre durch den Menschen anhält, in 100 Jahren die Hälfte aller Lebewesen auf der Erde ausgestorben sein wird.


Inhalt

Eine tabellarische Übersicht über das taxonomische Ranking von Homo sapiens (mit Altersschätzungen für jeden Rang) wird unten angezeigt.

Rang Name Gemeinsamen Namen Vor Millionen von Jahren (Beginn)
Leben 4,200
Archaeen 3,700
Domain Eukaryoten Eukaryoten 2,100
Podiata Ausgenommen Pflanzen und ihre Verwandten 1,540
Amorphea
Obazoa Ausgeschlossen sind Amöbozoen (Amöben)
Opisthokonten Holozoa + Holomycota (Cristidicoidea und Pilze) 1,300
Holozoen Ausgenommen Holomycota 1,100
Filozoa Choanozoa + Filasterea
Choanozoen Choanoflagellaten + Tiere 900
Königreich Animalia Tiere 610
Unterreich Eumetazoa Ohne Porifera (Schwämme)
Parahoxozoen Ausgeschlossen Ctenophora (Kammgelees)
Bilateria Triploblasten / Würmer 560
Nephrozoen
Deuterostomas Trennung von Protostomen
Stamm Chordaten Chordates (Wirbeltiere und eng verwandte Wirbellose) 530
Geruchsstoffe Ohne Cephalochordate (Lanzetten)
Unterstamm Wirbeltiere Fische / Wirbeltiere 505
Infraphylum Gnathostomata Kieferfisch 460
Teleostomie Knochiger Fisch 420
Sarcopterygii Lappenflossenfisch
Superklasse Tetrapoda Tetrapoden (Tiere mit vier Gliedmaßen) 395
Amniota Amnioten (vollständig terrestrische Tetrapoden, deren Eier "mit einem Amnion" ausgestattet sind) 340
Synapsida Proto-Säugetiere 308
Therapie Gliedmaßen unter dem Körper und andere Merkmale von Säugetieren 280
Klasse Säugetiere Säugetiere 220
Unterklasse Theria Säugetiere, die lebende Junge gebären (d. h. nicht eierlegend) 160
Infraklasse Eutheria Plazentare Säugetiere (d. h. Nicht-Beuteltiere) 125
Magnorder Boreoeutherie Supraprimaten, (die meisten) Huftiere, (die meisten) fleischfressenden Säugetiere, Wale und Fledermäuse 124–101
Überordnung Euarchontoglires Supraprimaten: Primaten, Colugos, Spitzmäuse, Nagetiere und Kaninchen 100
Großorden Euarchonta Primaten, Colugos und Spitzmäuse 99–80
Spiegel Primatomorpha Primaten und Colugos 79.6
Befehl Primaten Primaten / Plesiadapiformes 66
Unterordnung Haplorrhini "Trockennasen" (wörtlich "einfachnasige") Primaten: Koboldmakis und Affen (inkl. Affen) 63
Infrastruktur Simiiformes Affen (inkl. Affen) 40
Parvorder Catarrhini "Nach unten gerichtete" Primaten: Affen und Affen der alten Welt 30
Superfamilie Hominoidea Menschenaffen: Menschenaffen und kleine Menschenaffen (Gibbons) 22-20
Familie Hominiden Menschenaffen: Menschen, Schimpansen, Gorillas und Orang-Utans – die Hominiden 20–15
Unterfamilie Homininae Menschen, Schimpansen und Gorillas (die afrikanischen Affen) [1] 14–12
Stamm Hominini Enthält beides Homo, Pfanne (Schimpansen), aber nicht Gorilla. 10–8
Unterstamm Hominina Gattung Homo und enge menschliche Verwandte und Vorfahren nach der Trennung von Pfanne—die Homininen 8–4 [2]
(Gattung) Ardipithecus s.l. 6-4
(Gattung) Australopithecus 3
Gattung Homo (H. habilis) Menschen 2.5
(Spezies) H. erectus s.l.
(Spezies) H. heidelbergensis s.l.
Spezies Homo sapiens s.s. Anatomisch moderner Mensch 0.8–0.3 [3]

Einzelliges Leben Bearbeiten

Die Choanoflagellaten können den Vorfahren des gesamten Tierreichs ähnlich sehen, insbesondere können sie die Vorfahren der Schwämme sein. [5] [6]

Proterospongia (Mitglieder der Choanoflagellata) sind die besten lebenden Beispiele dafür, wie die Vorfahren aller Tiere ausgesehen haben könnten. Sie leben in Kolonien und zeigen eine primitive zelluläre Spezialisierung für verschiedene Aufgaben.

Tiere oder Animalia Bearbeiten

Urmetazoan: Die ersten Fossilien, die Tiere darstellen könnten, erscheinen in den 665 Millionen Jahre alten Gesteinen der Trezona-Formation in Südaustralien. Diese Fossilien werden als frühe Schwämme interpretiert. [7] Trennung von der Linie der Porifera (Schwämme). Eumetazoa/Diploblast: Trennung von der Ctenophora ("Kammgelee")-Linie. Planulozoa/ParaHoxozoa: Trennung von den Placozoa- und Cnidaria-Linien. Fast alle Nesseltiere besitzen Nerven und Muskeln. Da sie die einfachsten Tiere sind, um sie zu besitzen, waren ihre Vorfahren sehr wahrscheinlich die ersten Tiere, die Nerven und Muskeln zusammen benutzten. Nesseltiere sind auch die ersten Tiere mit einem wirklichen Körper von bestimmter Form und Gestalt. Sie haben radiale Symmetrie. Zu dieser Zeit entstanden die ersten Augen.

Urbilaterier: Bilateria/Triploblasten, Nephrozoa (555 Ma), letzter gemeinsamer Vorfahre von Protostomen (einschließlich der Gliederfüßer-[Insekten-, Krebstier-] und Platyzoen-[Plattwürmer]-Linien) und der Deuterostomen (einschließlich der Wirbeltier-[Mensch]-Linie). Früheste Entwicklung des Gehirns und von bilateraler Symmetrie. Archaische Vertreter dieses Stadiums sind Plattwürmer, die einfachsten Tiere mit Organen, die sich aus drei Keimblättern bilden.

Die meisten bekannten Tierstämme tauchten im Fossilienbestand als Meeresarten während der kambrische Explosion. Deuterostomas, letzter gemeinsamer Vorfahre der Chordate [menschlichen] Linie, der Echinodermata (Seesterne, Seeigel, Seegurken usw.) und Hemichordata (Eichelwürmer und Graptolithen).

Ein archaischer Überlebender dieses Stadiums ist der Eichelwurm, der ein Kreislaufsystem mit einem Herz besitzt, das auch als Niere fungiert. Eichelwürmer haben eine kiemenartige Struktur, die zum Atmen verwendet wird, eine Struktur, die der von primitiven Fischen ähnelt. Eichelwürmer haben einen Plexus, der sowohl in dorsalen als auch in ventralen Nervensträngen konzentriert ist. Der Rückenmark reicht bis in den Rüssel und ist dort teilweise von der Epidermis getrennt. Dieser Teil des dorsalen Nervenstrangs ist oft hohl und kann durchaus mit dem Gehirn von Wirbeltieren homolog sein. [8]

Chordates Bearbeiten

Das noch heute lebende Lanzettchen hat einige Merkmale der primitiven Chordates bewahrt. Es ähnelt Pikaia.

Die ersten Wirbeltiere treten auf: die Ostrakodermen, kieferlose Fische, die mit den heutigen Neunaugen und Schleimfischen verwandt sind. Haikouichthys und Myllokunmingia sind Beispiele für diese kieferlosen Fische oder Agnatha. (Siehe auch prähistorische Fische). Sie waren ohne Kiefer und ihre inneren Skelette waren knorpelig. Ihnen fehlten die paarigen (Brust- und Becken-) Flossen von fortgeschritteneren Fischen. Sie waren Vorläufer der Osteichthyes (Knochenfische). [13]

Die Placodermi waren prähistorische Fische. Placoderms waren einige der ersten Kieferfische (Gnathostomata), ihre Kiefer entwickelten sich aus dem ersten Kiemenbogen. [14] Kopf und Brustkorb eines Placoderms waren von gegliederten Panzerplatten bedeckt und der Rest des Körpers war schuppig oder nackt. Der Fossilienbestand weist jedoch darauf hin, dass sie nach dem Ende des Devon keine Nachkommen hinterlassen haben und mit lebenden Knochenfischen weniger eng verwandt sind als Haie. [ Zitat benötigt ]

Tetrapoden Bearbeiten

Einige Süßwasserfische (Sarcopterygii) entwickeln Beine und lassen die Tetrapoda entstehen.

Die ersten Tetrapoden entwickelten sich in flachen und sumpfigen Süßwasserhabitaten.

Primitive Tetrapoden entwickelten sich aus einem Lappenflossenfisch (einem "Osteolepid-Sarkopterygier"), mit einem zweilappigen Gehirn in einem abgeflachten Schädel, einem breiten Maul und einer kurzen Schnauze, deren nach oben gerichteten Augen zeigen, dass es sich um einen Bodenbewohner handelte, und die bereits Anpassungen von Flossen mit fleischigen Basen und Knochen entwickelt hatte. (Der "lebende fossile" Quastenflosser ist ein verwandter Lappenflossenfisch ohne diese Flachwasseranpassungen.) Tetrapodenfische benutzten ihre Flossen als Paddel in Flachwasserhabitaten, die mit Pflanzen und Detritus erstickt waren. Die universellen Tetrapoden-Eigenschaften der vorderen Gliedmaßen, die sich am Ellbogen nach hinten beugen, und der hinteren Gliedmaßen, die sich am Knie nach vorne beugen, können plausibel auf frühe Tetrapoden zurückgeführt werden, die im Flachwasser leben. [16]

Panderichthys ist ein 90–130 cm (35–50 Zoll) langer Fisch aus dem späten Devon (380 Mya). Es hat einen großen tetrapodenartigen Kopf. Panderichthys weist Übergangsmerkmale zwischen Lappenflossenfischen und frühen Tetrapoden auf.

Spureindrücke, die von etwas Ähnlichem gemacht wurden Ichthyostega's Gliedmaßen wurden 390 Ma in polnischen marinen Gezeitensedimenten gebildet. Dies deutet darauf hin, dass die Evolution der Tetrapoden älter ist als die datierten Fossilien von Panderichthys durch zu Ichthyostega.

Lungenfische behalten einige Merkmale der frühen Tetrapoda. Ein Beispiel ist der Lungenfisch von Queensland.

Tiktaalik ist eine Gattung von sarkopterygischen (Lappenflossen-) Fischen aus dem späten Devon mit vielen tetrapodenähnlichen Merkmalen. Es zeigt eine klare Verbindung zwischen Panderichthys und Acanthostega.

Acanthostega ist eine ausgestorbene Amphibie, eines der ersten Tiere mit erkennbaren Gliedmaßen. Es ist ein Kandidat dafür, eines der ersten Wirbeltiere zu sein, das in der Lage ist, an Land zu kommen. Es fehlte an Handgelenken und war im Allgemeinen schlecht an das Leben an Land angepasst. Die Gliedmaßen konnten das Gewicht des Tieres nicht tragen. Acanthostega hatte sowohl Lungen als auch Kiemen, was auch darauf hindeutet, dass es sich um eine Verbindung zwischen Lappenflossenfischen und Landwirbeltieren handelt.

Ichthyostega ist ein früher Tetrapode. Als eines der ersten Tiere mit Beinen, Armen und Fingerknochen, Ichthyostega wird als Hybrid zwischen einem Fisch und einer Amphibie angesehen. Ichthyostega hatte Beine, aber seine Gliedmaßen wurden wahrscheinlich nicht zum Gehen verwendet. Sie haben möglicherweise nur kurze Zeit außerhalb des Wassers verbracht und ihre Beine benutzt, um sich durch den Schlamm zu scharren. [17]

Amphibien waren die ersten vierbeinigen Tiere, die Lungen entwickelten, die sich möglicherweise aus . entwickelt haben Hynerpeton 360 Millionen.

Heute lebende Amphibien behalten noch viele Merkmale der frühen Tetrapoden.

Von Amphibien kamen die ersten Reptilien: Hylonomus ist das früheste bekannte Reptil. Es war 20 cm (8 Zoll) lang (einschließlich Schwanz) und hätte wahrscheinlich modernen Eidechsen ziemlich ähnlich gesehen. Es hatte kleine scharfe Zähne und aß wahrscheinlich Tausendfüßler und frühe Insekten. Es ist ein Vorläufer späterer Amnioten und säugetierähnlicher Reptilien. Hier entwickelt sich zuerst das Αlpha-Keratin. Es wird in den Krallen moderner Eidechsen und Vögel und in den Haaren von Säugetieren verwendet. [18]

Die Evolution des Amnion-Eies führt zur Amniota, Reptilien, die sich an Land vermehren und Eier auf trockenem Land legen können. Sie mussten zur Fortpflanzung nicht ins Wasser zurückkehren. Diese Anpassung gab ihnen erstmals die Möglichkeit, das Hochland zu bewohnen.

Reptilien haben im Vergleich zu Amphibien ein fortgeschrittenes Nervensystem mit zwölf Hirnnervenpaaren.

Säugetiere Bearbeiten

Der Frühste säugetierähnliche Reptilien sind die Pelycosaurier. Die Pelycosaurier waren die ersten Tiere mit Schläfenfenstern. Pelycosaurier sind keine Therapsiden, aber sie haben sie bald hervorgebracht. Die Therapsida waren die Vorfahren der Säugetiere.

Die Therapsiden haben größere und säugerähnlichere Schläfenfenster als Pelycosaurier, ihre Zähne zeigen mehr serielle Differenzierung und spätere Formen hatten einen sekundären Gaumen entwickelt. Ein sekundärer Gaumen ermöglicht dem Tier gleichzeitig zu fressen und zu atmen und ist ein Zeichen für eine aktivere, vielleicht warmblütige Lebensweise. [19]

Eine Untergruppe der Therapsiden, die Cynodonten, entwickelte eher säugetierähnliche Eigenschaften.

Die Kiefer von Zynodonten ähneln modernen Säugetierkiefern. Diese Tiergruppe enthält wahrscheinlich eine Art, die der Vorfahre aller modernen Säugetiere ist. [20]

Aus Eucynodontia (Cynodonten) kamen die ersten Säugetiere. Die meisten frühen Säugetiere waren kleine spitzmäuseähnliche Tiere, die sich von Insekten ernährten. Obwohl es im Fossilienbestand keine Beweise gibt, ist es wahrscheinlich, dass diese Tiere eine konstante Körpertemperatur und Milchdrüsen für ihre Jungen hatten. Die Neocortex-Region des Gehirns hat sich zuerst bei Säugetieren entwickelt und ist daher einzigartig für sie.

Monotremen sind eine eierlegende Gruppe von Säugetieren, die unter den modernen Tieren durch das Schnabeltier und den Echidna vertreten sind. Neuere Genomsequenzierungen des Schnabeltiers weisen darauf hin, dass seine Geschlechtsgene denen von Vögeln näher sind als denen der therianischen (lebendgebärenden) Säugetiere. Wenn man dies mit anderen Säugetieren vergleicht, kann gefolgert werden, dass die ersten Säugetiere, die durch die Existenz oder das Fehlen des SRY-Gens (das im y-Chromosom gefunden wird) eine sexuelle Differenzierung erlangten, sich nach der Abspaltung der Monotrem-Linie entwickelten.

Juramaia sinensis [21] ist das früheste bekannte Fossil eines eutherischen Säugetiers.

Primaten Bearbeiten

Eine Gruppe kleiner, nachtaktiver, baumbewohnender, insektenfressender Säugetiere namens Euarchonta beginnt eine Artbildung, die zu den Ordnungen von Primaten, Spitzmäusen und fliegenden Lemuren führen wird. Primatomorpha ist eine Unterteilung von Euarchonta, die Primaten und ihre Stammprimaten Plesiadapiformes umfasst. Ein früher Stammprimat, PlesiadapisEr hatte immer noch Krallen und Augen an der Seite des Kopfes, was ihn auf dem Boden schneller machte als in den Bäumen, aber er begann sich lange Zeit an unteren Ästen zu verbringen und sich von Früchten und Blättern zu ernähren.

Die Plesiadapiformes enthalten sehr wahrscheinlich die Vorfahrenarten aller Primaten. [22] Sie tauchten erstmals vor etwa 66 Millionen Jahren im Fossilienbestand auf, kurz nach dem Aussterben der Kreidezeit und des Paläogens, bei dem etwa drei Viertel der Pflanzen- und Tierarten auf der Erde ausgerottet wurden, darunter die meisten Dinosaurier. [23] [24]

Einer der letzten Plesiadapiformes ist Carpolestes simpsoni, mit Greiffingern, aber nicht nach vorne gerichteten Augen.

Haplorrhini spaltet sich in die Infrarotordnungen Platyrrhini und Catarrhini auf. Platyrrhines, Neuweltaffen, haben Greifschwänze und Männchen sind farbenblind. Es wird vermutet, dass die Individuen, deren Nachkommen Platyrrhini werden würden, entweder auf einem Vegetationsfloß oder über eine Landbrücke nach Südamerika ausgewandert sind (die Hypothese wird jetzt bevorzugt [25] ). Katarrhinen blieben hauptsächlich in Afrika, als die beiden Kontinente auseinander drifteten. Zu den möglichen frühen Vorfahren von Katarrhinen gehören Ägyptopithecus und Saadanius.

Catarrhini teilt sich in 2 Superfamilien, Altweltaffen (Cercopithecoidea) und Affen (Hominoidea). Das menschliche trichromatische Farbsehen hat seinen genetischen Ursprung in dieser Zeit.

Prokonsul war eine frühe Gattung der katarrhinischen Primaten. Sie hatten eine Mischung aus Affen- und Affeneigenschaften der Alten Welt. Prokonsul'Zu den affenähnlichen Merkmalen gehören dünner Zahnschmelz, ein schlanker Körperbau mit schmaler Brust und kurzen Vorderbeinen und ein baumbewohnender Vierbeiner-Lebensstil. Seine affenähnlichen Merkmale sind das Fehlen eines Schwanzes, affenähnliche Ellbogen und ein im Verhältnis zur Körpergröße etwas größeres Gehirn.

Prokonsul africanus ist ein möglicher Vorfahre von großen und kleinen Menschenaffen, einschließlich des Menschen.

Hominiden Bearbeiten

Datum Vorfall
18 Mai Hominidae (große Affen-Vorfahren) speciate von den Vorfahren der Gibbon (kleine Affen) zwischen c. 20 bis 16 Ma. [26]
16 Mai Homininae-Vorfahren speziieren von den Vorfahren des Orang-Utans zwischen c. 18 bis 14 Ma. [27]

Pierolapithecus catalaunicus wird als gemeinsamer Vorfahre des Menschen und der anderen Menschenaffen angesehen, oder zumindest als eine Art, die uns einem gemeinsamen Vorfahren näher bringt als alle früheren Fossilienfunde. Es hatte die besonderen Anpassungen für das Baumklettern wie heutige Menschen und andere Menschenaffen: einen breiten, flachen Brustkorb, eine steife untere Wirbelsäule, flexible Handgelenke und Schulterblätter, die auf dem Rücken liegen.

Hominini: Der jüngste gemeinsame Vorfahre von Mensch und Schimpanse lebte schätzungsweise vor etwa 10 bis 5 Millionen Jahren. Sowohl Schimpansen als auch Menschen haben einen Kehlkopf, der sich in den ersten beiden Lebensjahren an eine Stelle zwischen Rachen und Lunge verschiebt, was darauf hindeutet, dass die gemeinsamen Vorfahren diese Eigenschaft haben, eine Voraussetzung für vokalisierte Sprache beim Menschen. Die Speziation kann kurz nach 10 Ma begonnen haben, aber eine späte Vermischung zwischen den Linien kann bis nach 5 Ma stattgefunden haben. Zu den Kandidaten von Hominina- oder Homininae-Arten, die in dieser Zeit lebten, gehören Ouranopithecus (ca. 8 Ma), Graecopithecus (ca. 7 Ma), Sahelanthropus tchadensis (ca. 7 Ma), Orrorin tugenensis (ca. 6 Ma).

Ardipithecus war baumbewohnend, was bedeutet, dass er größtenteils im Wald lebte, wo er mit anderen Waldtieren um Nahrung konkurrierte, zweifellos einschließlich des zeitgenössischen Vorfahren der Schimpansen. Ardipithecus war wahrscheinlich zweibeinig, wie sein schüsselförmiges Becken, der Winkel seines Foramen magnum und seine dünneren Handgelenksknochen beweisen, obwohl seine Füße immer noch zum Greifen und nicht zum Gehen für lange Strecken angepasst waren.

Ein Mitglied der Australopithecus afarensis hinterließ menschenähnliche Fußabdrücke auf vulkanischer Asche in Laetoli, Nordtansania, was starke Beweise für die Vollzeit-Zweibeinigkeit liefert. Australopithecus afarensis lebte vor 3,9 bis 2,9 Millionen Jahren und gilt als einer der frühesten Homininen – jene Arten, die sich entwickelt und die Abstammungslinie von . gebildet haben Homo und Homo 's engste Verwandte nach der Trennung von der Linie der Schimpansen.

Es ist angedacht, dass A. afarensis war Vorfahren der beiden Gattungen Australopithecus und die Gattung Homo. Im Vergleich zu den modernen und ausgestorbenen Menschenaffen, A. afarensis hatte reduzierte Eckzähne und Backenzähne, obwohl sie immer noch relativ größer waren als beim modernen Menschen. A. afarensis hat auch eine relativ kleine Gehirngröße (380–430 cm³) und ein prognathisches (anterior projizierendes) Gesicht.

Australopithecine wurden in Savannenumgebungen gefunden, sie haben ihre Ernährung wahrscheinlich so entwickelt, dass sie abgefischtes Fleisch enthält. Analysen von Australopithecus africanus der unteren Wirbel deutet darauf hin, dass sich diese Knochen bei Frauen verändert haben, um die Zweibeinigkeit auch während der Schwangerschaft zu unterstützen.

Homo homo Bearbeiten

Früh Homo kommt in Ostafrika vor und speciated von australopithecinen Vorfahren. Hochentwickelte Steinwerkzeuge markieren den Beginn des Unterpaläolithikums. Australopithecus garhi benutzte Steinwerkzeuge bei etwa 2,5 Ma. Homo habilis ist die älteste Art mit der Bezeichnung Homo, von Leakey et al. (1964). H. habilis liegt zwischen Australopithecus afarensis und H. erectus, und es gab Vorschläge, es innerhalb der Gattung neu zu klassifizieren Australopithecus, wie Australopithecus habilis.

Steinwerkzeuge, die am Standort Shangchen in China gefunden und auf 2,12 Millionen Jahre datiert wurden, gelten als die frühesten bekannten Beweise für Hominins außerhalb Afrikas und übertreffen Dmanisi in Georgien um 300.000 Jahre. [34]

Homo erectus stammt von früh Homo oder spät Australopithecus.

Homo habilis, obwohl es sich in Anatomie und Physiologie erheblich unterscheidet, wird angenommen, dass es der Vorfahr von ist Homo Ergaster, oder afrikanisch Homo erectus aber es ist auch bekannt, dass es mit koexistiert hat H. erectus für fast eine halbe Million Jahre (bis etwa 1,5 Ma). Von seinem frühesten Auftreten bei etwa 1,9 Ma, H. erectus ist in Ostafrika und Südwestasien verbreitet (Homo georgicus). H. erectus ist die erste bekannte Art, die um etwa 1,5 Ma eine Feuerkontrolle entwickelt hat.

H. erectus wandert später durch ganz Eurasien und erreicht Südostasien um 0,7 Ma. Es wird in einer Reihe von Unterarten beschrieben. [35]

Homo-Vorgänger kann ein gemeinsamer Vorfahr von Mensch und Neandertaler sein. [37] [38] Nach heutiger Schätzung besitzt der Mensch etwa 20.000–25.000 Gene und teilt 99% seiner DNA mit dem inzwischen ausgestorbenen Neandertaler [39] und 95–99% seiner DNA mit seinem nächsten lebenden evolutionären Verwandten, den Schimpansen. [40] [41] Die menschliche Variante des FOXP2-Gens (verbunden mit der Sprachsteuerung) ist bei Neandertalern identisch. [42]

Divergenz der Neandertaler- und Denisovaner-Linien von einem gemeinsamen Vorfahren. [43] Homo heidelbergensis (in Afrika auch bekannt als Homo rhodesiensis) galt lange Zeit als wahrscheinlicher Kandidat für den letzten gemeinsamen Vorfahren des Neandertalers und der modernen menschlichen Abstammungslinien. Genetische Beweise aus den 2016 veröffentlichten Sima de los Huesos-Fossilien scheinen jedoch darauf hinzudeuten H. heidelbergensis in seiner Gesamtheit in die Neandertaler-Linie aufgenommen werden sollte, als "Prä-Neandertaler" oder "früher Neandertaler", während die Divergenzzeit zwischen den Neandertaler- und modernen Linien auf die Zeit vor der Entstehung von verschoben wurde H. heidelbergensis, vor etwa 600.000 bis 800.000 Jahren, das ungefähre Alter von Homo-Vorgänger. [44] [45]

Verfestigte Fußabdrücke, die auf etwa 350 ka datiert sind und mit verbunden sind H. heidelbergensis wurden 2003 in Süditalien gefunden. [46]

Homo sapiens Bearbeiten

Fossilien zugeschrieben H. sapiens, zusammen mit Steinwerkzeugen, die vor etwa 300.000 Jahren datiert wurden und in Jebel Irhoud, Marokko [47] gefunden wurden, liefern die frühesten fossilen Beweise für anatomisch moderne Homo sapiens. Moderne menschliche Präsenz in Ostafrika (Gademotta), bei 276 kya. [48] ​​Ein 177.000 Jahre altes Kieferknochenfossil, das 2017 in Israel entdeckt wurde, ist das älteste menschliche Überreste, das außerhalb Afrikas gefunden wurde. [49] Im Juli 2019 berichteten Anthropologen jedoch über die Entdeckung von 210.000 Jahre alten Überresten von a H. sapiens und 170.000 Jahre alte Überreste von a H. neanderthalensis in der Apidima-Höhle, Peloponnes, Griechenland, mehr als 150.000 Jahre älter als zuvor H. sapiens in Europa findet. [50] [51] [52]

Neandertaler kommen aus dem Homo heidelbergensis Abstammung ungefähr zur gleichen Zeit (300 ka).

Patrilineare und matrilineare jüngste gemeinsame Vorfahren (MRCAs) lebender Menschen ungefähr zwischen 200 und 100 ka [53] [54] mit einigen Schätzungen für die patrilinearen MRCA etwas höher, die bis zu 250 bis 500 kya reichen. [55]

Vor 160.000 Jahren, Homo sapiens idaltu im Awash River Valley (in der Nähe des heutigen Dorfes Herto, Äthiopien) praktizierte die Exkarnation. [56]

Moderne menschliche Präsenz im südlichen Afrika und Westafrika. [57] Auftreten der mitochondrialen Haplogruppe (mt-Haplogruppe) L2.

Frühe Beweise für die Verhaltensmoderne. [58] Auftreten der mt-Haplogruppen M und N. Südliche Ausbreitung aus Afrika, Proto-Australoid-Bevölkerung Ozeaniens. [59] Archaische Beimischung von Neandertalern in Eurasien, [60] [61] von Denisovanern in Ozeanien mit Spurenmengen in Ost-Eurasien, [62] und von einer nicht näher bezeichneten afrikanischen Abstammungslinie archaischer Menschen in Subsahara-Afrika sowie einer Kreuzungsart von Neandertalern und Denisovanern in Asien und Ozeanien. [63] [64] [65] [66]

Die Verhaltensmoderne entwickelt sich nach der Theorie des "großen Sprungs nach vorne". [67] Aussterben von Homo floresiensis. [68] M168-Mutation (von allen nicht-afrikanischen Männern getragen). Auftreten der mt-haplogroups U und K. Völker Europas, Völker der nordasiatischen Mammutsteppe. Paläolithische Kunst. Aussterben von Neandertalern und anderen archaischen menschlichen Varianten (mit möglichem Überleben von Hybridpopulationen in Asien und Afrika.) Auftreten der Y-Haplogruppe R2 mt-Haplogruppen J und X.


21.3 Erhalt der biologischen Vielfalt

Der Erhalt der Biodiversität ist eine außergewöhnliche Herausforderung, die durch ein besseres Verständnis der Biodiversität selbst, Veränderungen im menschlichen Verhalten und Glaubensvorstellungen sowie durch verschiedene Erhaltungsstrategien bewältigt werden muss.

Wandel der Biodiversität im Laufe der Zeit

Die Zahl der Arten auf dem Planeten oder in jedem geografischen Gebiet ist das Ergebnis eines Gleichgewichts von zwei fortschreitenden evolutionären Prozessen: Artbildung und Aussterben. Beides sind natürliche „Geburts“- und „Tod“-Prozesse der Makroevolution. Wenn die Artenbildungsraten beginnen, die Aussterberaten zu übersteigen, wird die Anzahl der Arten ebenfalls zunehmen, das Gegenteil ist der Fall, wenn die Aussterberaten beginnen, die Artenbildungsraten zu übertreffen. Im Laufe der Geschichte des Lebens auf der Erde, wie sich im Fossilienbestand widerspiegelt, schwankten diese beiden Prozesse mehr oder weniger stark, was manchmal zu dramatischen Veränderungen in der Anzahl der Arten auf dem Planeten führte, wie sich im Fossilienbestand widerspiegelt (Abbildung 21.13). .

Paläontologen haben im Fossilienbestand fünf Schichten identifiziert, die einen plötzlichen und dramatischen Verlust an Biodiversität (mehr als die Hälfte aller existierenden Arten verschwinden aus dem Fossilienbestand) zu zeigen scheinen. Diese werden Massenaussterben genannt. Es gibt viele kleinere, aber immer noch dramatische Aussterbeereignisse, aber die fünf Massenaussterben haben die meisten Forschungen zu ihren Ursachen angezogen. Man kann argumentieren, dass die fünf Massenaussterben nur die fünf extremsten Ereignisse in einer kontinuierlichen Reihe von großen Aussterbeereignissen im gesamten Fossilienbestand (seit 542 Millionen Jahren) sind. In den meisten Fällen sind die vermuteten Ursachen in einem noch umstritten, zuletzt scheint die Ursache klar. Das jüngste Aussterben in geologischer Zeit vor etwa 65 Millionen Jahren führte zum Verschwinden der Dinosaurier und vieler anderer Arten. Die meisten Wissenschaftler sind sich heute einig, dass die Ursache für dieses Aussterben der Einschlag eines großen Asteroiden auf der heutigen Halbinsel Yucatán und die anschließende Energiefreisetzung und die globalen Klimaveränderungen durch in die Atmosphäre ausgestoßenen Staub waren.

Aktuelle und aktuelle Aussterberaten

Ein sechstes oder holozänes Massenaussterben hat hauptsächlich mit den Aktivitäten von Homo sapiens. Es gibt zahlreiche neue Aussterben einzelner Arten, die in menschlichen Schriften verzeichnet sind. Die meisten davon fallen mit der Expansion der europäischen Kolonien seit dem 16. Jahrhundert zusammen.

Eines der früheren und im Volksmund bekannten Beispiele ist der Dodo-Vogel. Der Dodovogel lebte in den Wäldern von Mauritius, einer Insel im Indischen Ozean. Der Dodo-Vogel starb um 1662 aus. Er wurde wegen seines Fleisches von Seeleuten gejagt und war leichte Beute, weil der Dodo, der sich nicht mit dem Menschen entwickelt hat, sich den Menschen ohne Angst nähern würde. Eingeführte Schweine, Ratten und Hunde, die von europäischen Schiffen auf die Insel gebracht wurden, töteten auch junge Dodo und Eier (Abbildung 21.14).

Stellers Seekuh starb 1768 aus, war mit der Seekuh verwandt und lebte wahrscheinlich einst an der Nordwestküste Nordamerikas. Stellers Seekuh wurde 1741 von Europäern entdeckt und nach Fleisch und Öl gejagt. Zwischen dem ersten Kontakt der Seekuh mit Europäern und dem Aussterben der Art vergingen insgesamt 27 Jahre. Die letzte Stellers Seekuh wurde 1768 getötet. In einem anderen Beispiel starb die letzte lebende Wandertaube 1914 in einem Zoo in Cincinnati, Ohio. Diese Art war einst zu Millionen gewandert, aber wegen Überjagung und Verlust des Lebensraums ging ihre Zahl zurück durch die Rodung von Wäldern für Ackerland.

Dies sind nur einige der aufgezeichneten Aussterben in den letzten 500 Jahren. Die Internationale Union für Naturschutz (IUCN) führt eine Liste ausgestorbener und gefährdeter Arten, die sogenannte Rote Liste. Die Liste ist nicht vollständig, aber sie beschreibt 380 Wirbeltiere, die nach 1500 n. Chr. ausgestorben sind, von denen 86 durch Überjagen oder Überfischung ausgerottet wurden.

Schätzungen der heutigen Aussterberaten

Schätzungen der Aussterberaten werden durch die Tatsache erschwert, dass die meisten Aussterben wahrscheinlich unbeobachtet stattfinden. Das Aussterben eines Vogels oder Säugetiers wird von Menschen oft bemerkt, insbesondere wenn es gejagt oder auf andere Weise verwendet wurde. Aber es gibt viele Organismen, die für den Menschen weniger auffällig sind (nicht unbedingt von geringerem Wert) und viele, die unbeschrieben sind.

Die Hintergrundaussterberate wird auf etwa 1 pro Million Artenjahre (E/MSY) geschätzt. Ein „Artenjahr“ ist eine Art, die ein Jahr lang existiert. Eine Million Artenjahre könnte eine Art sein, die eine Million Jahre lang besteht, oder eine Million Arten, die ein Jahr lang bestehen bleibt. Wenn letzteres der Fall ist, dann wäre ein Aussterben pro Million Artenjahre eine dieser Millionen Arten, die in diesem Jahr aussterben. Wenn es zum Beispiel 10 Millionen Arten gibt, würden wir erwarten, dass 10 dieser Arten in einem Jahr aussterben. Dies ist die Hintergrundrate.

Eine zeitgenössische Schätzung der Extinktionsrate verwendet die Extinktionen in den schriftlichen Aufzeichnungen seit dem Jahr 1500. Allein für Vögel ergibt diese Methode eine Schätzung von 26 E/MSY, fast das Dreifache der Hintergrundrate. Dieser Wert kann jedoch aus drei Gründen unterschätzt werden. Erstens wären viele existierende Arten erst viel später in diesem Zeitraum beschrieben worden und ihr Verlust wäre daher unbemerkt geblieben. Zweitens wissen wir, dass die Zahl höher ist, als die schriftlichen Aufzeichnungen vermuten lassen, weil jetzt ausgestorbene Arten aus Skelettresten beschrieben werden, die in der schriftlichen Geschichte nie erwähnt wurden. Und drittens sind einige Arten wahrscheinlich bereits ausgestorben, obwohl Naturschützer sie nur ungern als solche benennen. Die Berücksichtigung dieser Faktoren erhöht die geschätzte Aussterberate auf näherungsweise 100 E/MSY. Die prognostizierte Rate bis zum Ende des Jahrhunderts beträgt 1500 E/MSY.

Ein zweiter Ansatz zur Schätzung der gegenwärtigen Aussterberaten besteht darin, den Artenverlust mit dem Verlust von Lebensräumen zu korrelieren, und er basiert auf der Messung des Waldflächenverlusts und dem Verständnis der Arten-Flächen-Beziehungen. Die Art-Flächen-Beziehung ist die Rate, mit der neue Arten entdeckt werden, wenn die untersuchte Fläche vergrößert wird (Abbildung 21.15). Ebenso nimmt die Zahl der beobachteten Arten ab, wenn die Habitatfläche reduziert wird. Diese Art von Beziehung zeigt sich auch in der Beziehung zwischen der Fläche einer Insel und der Anzahl der auf der Insel vorkommenden Arten: Mit der einen wächst auch die andere, wenn auch nicht geradlinig. Schätzungen der Aussterberaten basierend auf Lebensraumverlust und Arten-Flächen-Beziehungen haben ergeben, dass bei etwa 90 Prozent des Lebensraumverlusts erwartete 50 Prozent der Arten aussterben würden. Abbildung 21.15 zeigt, dass die Reduzierung der Waldfläche von 100 km 2 auf 10 km 2 , ein Rückgang um 90 Prozent, die Artenzahl um etwa 50 Prozent reduziert. Schätzungen von Artenflächen haben zu Schätzungen der heutigen Artensterbensraten von etwa 1000 E/MSY und höher geführt. Im Allgemeinen zeigen tatsächliche Beobachtungen diese Verlusthöhe nicht, und eine Erklärung dafür ist, dass es zu einer Verzögerung des Aussterbens kommt. Nach dieser Erklärung dauert es einige Zeit, bis Arten vollständig unter den Auswirkungen des Lebensraumverlusts leiden, und sie verweilen noch einige Zeit, nachdem ihr Lebensraum zerstört wurde, aber schließlich werden sie aussterben. Neuere Arbeiten haben auch die Anwendbarkeit der Art-Flächen-Beziehung bei der Schätzung des Artenverlustes in Frage gestellt. Diese Arbeit argumentiert, dass die Art-Flächen-Beziehung zu einer Überschätzung der Aussterberaten führt. Die Verwendung einer alternativen Methode würde die Schätzungen im kommenden Jahrhundert auf etwa 500 E/MSY senken. Beachten Sie, dass dieser Wert immer noch das 500-fache der Hintergrundrate beträgt.

Konzepte in Aktion

Besuchen Sie diese Website für eine interaktive Erkundung gefährdeter und ausgestorbener Arten, ihrer Ökosysteme und der Ursachen ihrer Gefährdung oder ihres Aussterbens.

Erhaltung der biologischen Vielfalt

Die Bedrohungen der Biodiversität auf genetischer, Arten- und Ökosystemebene sind seit einiger Zeit bekannt. In den Vereinigten Staaten war der Yellowstone Park im Jahr 1890 der erste Nationalpark mit stillgelegtem Land, der in einem Wildnisstaat verblieb. Es gibt jedoch seit Jahrhunderten Versuche, die Natur aus verschiedenen Gründen zu erhalten. Heutzutage umfassen die Hauptbemühungen zum Erhalt der Biodiversität gesetzgeberische Ansätze zur Regulierung des menschlichen und unternehmerischen Verhaltens, die Ausweisung von Schutzgebieten und die Wiederherstellung von Lebensräumen.

Das menschliche Verhalten ändern

Weltweit wurden Gesetze zum Artenschutz erlassen. Die Gesetzgebung umfasst internationale Verträge sowie nationale und staatliche Gesetze. 1975 trat das Übereinkommen über den internationalen Handel mit gefährdeten Arten freilebender Tiere und Pflanzen (CITES) in Kraft. Grenzen und schützt sie so davor, gefangen oder getötet zu werden, wenn es um den internationalen Handel geht. Die aufgelisteten Arten, die durch das Abkommen in gewissem Maße geschützt sind, umfassen etwa 33.000. Der Vertrag ist in seiner Reichweite begrenzt, da er sich nur auf den internationalen Verkehr von Organismen oder ihren Teilen bezieht. Sie wird auch durch die Fähigkeit oder Bereitschaft verschiedener Länder begrenzt, den Vertrag und die unterstützenden Gesetze durchzusetzen. Der illegale Handel mit Organismen und ihren Teilen ist wahrscheinlich ein Markt von mehreren Hundert Millionen Dollar.

In vielen Ländern gibt es Gesetze, die gefährdete Arten schützen und die Jagd und Fischerei regeln. In den Vereinigten Staaten wurde 1973 der Endangered Species Act erlassen. Wenn eine gefährdete Art in das Gesetz aufgenommen wird, ist der US Fish & Wildlife Service gesetzlich verpflichtet, einen Managementplan zu entwickeln, um die Art zu schützen und sie wieder zurückzubringen nachhaltige Zahlen. Das Gesetz und ähnliche in anderen Ländern sind ein nützliches Instrument, aber es leidet, weil es oft schwierig ist, eine Art in die Liste aufzunehmen oder einen wirksamen Bewirtschaftungsplan aufzustellen, sobald eine Art in die Liste aufgenommen wurde. Darüber hinaus können Arten kontrovers von der Liste gestrichen werden, ohne dass sich ihre Situation zwangsläufig geändert hat. Grundsätzlich ist der Ansatz zum Schutz einzelner Arten und nicht ganzer Ökosysteme (obwohl die Bewirtschaftungspläne üblicherweise den Schutz des Lebensraums der einzelnen Arten beinhalten) ineffizient und konzentriert die Bemühungen auf einige wenige gut sichtbare und oft charismatische Arten, möglicherweise auf Kosten anderer Arten, die ungeschützt bleiben.

Der Migratory Bird Treaty Act (MBTA) ist ein Abkommen zwischen den Vereinigten Staaten und Kanada, das 1918 als Reaktion auf den durch die Jagd verursachten Rückgang der nordamerikanischen Vogelarten in Kraft trat. Das Gesetz listet mittlerweile über 800 geschützte Arten auf. Es macht es illegal, die geschützten Arten zu stören oder zu töten oder ihre Teile zu verteilen (ein Großteil der Vogeljagd in der Vergangenheit diente ihren Federn). Beispiele für geschützte Arten sind Nordkardinäle, der Rotschwanzbussard und der Amerikanische Mönchsgeier.

Es wird erwartet, dass die globale Erwärmung ein Hauptgrund für den Verlust der biologischen Vielfalt ist. Viele Regierungen sind besorgt über die Auswirkungen der anthropogenen globalen Erwärmung, vor allem auf ihre Wirtschaft und ihre Nahrungsressourcen. Da Treibhausgasemissionen keine nationalen Grenzen respektieren, ist das Bemühen, sie einzudämmen, ein internationales. Die internationale Reaktion auf die globale Erwärmung ist gemischt. Das Kyoto-Protokoll, ein internationales Abkommen, das aus der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen hervorgegangen ist und die Länder verpflichtet, die Treibhausgasemissionen bis 2012 zu reduzieren, wurde von einigen Ländern ratifiziert, von anderen jedoch abgelehnt. Zwei hinsichtlich ihrer potenziellen Auswirkungen besonders wichtige Länder, die das Kyoto-Protokoll nicht ratifizierten, waren die Vereinigten Staaten und China. Einige Ziele zur Reduzierung von Treibhausgasen wurden von einzelnen Ländern erreicht und übertroffen, aber weltweit sind die Bemühungen zur Begrenzung der Treibhausgasproduktion nicht erfolgreich. Der beabsichtigte Ersatz für das Kyoto-Protokoll ist nicht zustande gekommen, weil sich die Regierungen nicht auf Zeitpläne und Benchmarks einigen können. Unterdessen werden die von einer Mehrheit der Klimawissenschaftler vorhergesagten Folgekosten für die menschliche Gesellschaft und die Biodiversität hoch sein.

Wie bereits erwähnt, spielt der gemeinnützige, nichtstaatliche Sektor eine große Rolle bei den Naturschutzbemühungen sowohl in Nordamerika als auch auf der ganzen Welt. Die Ansätze reichen von artspezifischen Organisationen bis hin zur breit angelegten IUCN- und Trade Records Analysis of Flora and Fauna in Commerce (TRAFFIC). Der Naturschutz verfolgt einen neuartigen Ansatz. Es kauft Land und schützt es, um Reservate für Ökosysteme zu schaffen. Letztendlich wird sich das menschliche Verhalten ändern, wenn sich die menschlichen Werte ändern. Gegenwärtig ist die zunehmende Urbanisierung der menschlichen Bevölkerung eine Kraft, die der Wertschätzung der Biodiversität entgegenwirkt, da viele Menschen nicht mehr mit der natürlichen Umgebung und den darin lebenden Arten in Kontakt kommen.

Konservierung in Konserven

Die Einrichtung von Wildtier- und Ökosystemschutzgebieten ist eines der wichtigsten Instrumente der Naturschutzbemühungen (Abbildung 21.16).Ein Reservat ist ein Gebiet, das für die innerhalb der Grenzen des Reservats vorkommenden Organismen mit unterschiedlichem Schutzgrad stillgelegt ist. Konserven können sowohl für den Schutz von Arten als auch von Ökosystemen wirksam sein, haben jedoch einige gravierende Nachteile.

Ein einfacher Maßstab für den Erfolg bei der Einrichtung von Schutzgebieten zum Schutz der biologischen Vielfalt besteht darin, einen Zielprozentsatz des zu schützenden Land- oder Meereslebensraums festzulegen. Aufgrund der Verteilung der Schutzgebiete und der Verteilung der Biodiversität ist jedoch in der Regel eine detailliertere Gestaltung des Schutzgebiets und die Standortwahl erforderlich: Schutzgebiete enthalten in der Regel weniger wirtschaftlich wertvolle Ressourcen, als dass sie speziell für die gefährdeten Arten oder Ökosysteme reserviert werden . Im Jahr 2003 schätzte der IUCN World Parks Congress, dass 11,5 Prozent der Landoberfläche der Erde von Naturschutzgebieten verschiedener Art bedeckt waren. Dieses Gebiet ist größer als frühere Ziele, stellt jedoch nur 9 von 14 anerkannten Hauptbiomen dar und die Forschung hat gezeigt, dass 12 Prozent aller Arten außerhalb von Schutzgebieten leben. Diese Prozentsätze sind viel höher, wenn bedrohte Arten berücksichtigt werden und wenn nur hochwertige Schutzgebiete berücksichtigt werden . Zum Beispiel umfassen hochwertige Naturschutzgebiete nur etwa 50 Prozent der bedrohten Amphibienarten. Die Schlussfolgerung muss sein, dass entweder der Anteil der Schutzgebiete erhöht werden muss, der Anteil hochwertiger Schutzgebiete erhöht werden muss oder Schutzgebiete stärker auf den Schutz der Biodiversität ausgerichtet werden müssen. Forscher argumentieren, dass der letzteren Lösung mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden muss.

Ein Biodiversitäts-Hotspot ist ein 1988 von Norman Myers entwickeltes Erhaltungskonzept. Hotspots sind geografische Gebiete, die eine hohe Anzahl endemischer Arten enthalten. Ziel des Konzepts war es, wichtige Orte auf dem Planeten für Naturschutzbemühungen zu identifizieren, eine Art Naturschutztriage. Durch den Schutz von Hotspots können Regierungen eine größere Anzahl von Arten schützen. Die ursprünglichen Kriterien für einen Hotspot umfassten das Vorhandensein von 1500 oder mehr Arten endemischer Pflanzen und 70 Prozent der durch menschliche Aktivitäten gestörten Fläche. Inzwischen gibt es 34 Biodiversitäts-Hotspots (Abbildung 21.17), die eine große Anzahl endemischer Arten enthalten, darunter die Hälfte der endemischen Pflanzen der Erde.

Die optimale Gestaltung von Schutzgebieten zur Erhaltung der Biodiversität wurde intensiv erforscht. Die grundlegenden Prinzipien hinter einem Großteil der Forschung stammen aus der bahnbrechenden theoretischen Arbeit von Robert H. MacArthur und Edward O. Wilson, die 1967 über die Inselbiogeographie veröffentlicht wurde. 2 Diese Arbeit versuchte, die Faktoren zu verstehen, die die Biodiversität auf Inseln beeinflussen. Naturschutzgebiete können als „Inseln“ mit Lebensraum in einem „Ozean“ ohne Lebensraum angesehen werden. Im Allgemeinen sind große Schutzgebiete besser, weil sie mehr Arten beherbergen, einschließlich Arten mit großen Verbreitungsgebieten sie haben mehr Kernbereich mit optimalem Lebensraum für einzelne Arten sie haben mehr Nischen, um mehr Arten zu unterstützen und sie ziehen mehr Arten an, weil sie gefunden und erreicht werden können noch einfacher.

Konserven schneiden besser ab, wenn es um sie herum teilweise geschützte Pufferzonen mit suboptimalen Lebensräumen gibt. Der Puffer ermöglicht es Organismen, die Grenzen des Reservats ohne unmittelbare negative Folgen durch Jagd oder Ressourcenmangel zu verlassen. Ein großes Schutzgebiet ist besser als das gleiche Gebiet mehrerer kleinerer Schutzgebiete, da es außerhalb der Schutzgebietsgrenze mehr Kernlebensräume gibt, die nicht von weniger gastfreundlichen Ökosystemen betroffen sind. Aus dem gleichen Grund sind Konserven in Form eines Quadrats oder Kreises besser als Konserven mit vielen dünnen „Armen“. Wenn Naturschutzgebiete kleiner sein müssen, werden Wildtierkorridore zwischen ihnen eingerichtet, damit sich Arten und ihre Gene zwischen den Naturschutzgebieten bewegen können. All diese Faktoren werden bei der Planung der Natur eines Schutzgebiets berücksichtigt, bevor das Land stillgelegt wird.

Neben den physikalischen Spezifikationen eines Reservats gibt es eine Vielzahl von Vorschriften in Bezug auf die Nutzung eines Reservats. Diese können alles umfassen, von der Holzgewinnung, der Mineraliengewinnung, der regulierten Jagd, der menschlichen Besiedlung und der zerstörungsfreien menschlichen Erholung. Viele der Entscheidungen, diese anderen Nutzungen einzubeziehen, werden aufgrund von politischem Druck und nicht aufgrund von Erhaltungsüberlegungen getroffen. Auf der anderen Seite waren die Richtlinien zum Schutz von Wildtieren in einigen Fällen so streng, dass lebensnotwendige indigene Bevölkerungen von angestammtem Land vertrieben wurden, das in ein Reservat fiel. In anderen Fällen, selbst wenn ein Schutzgebiet dem Schutz von Wildtieren dient, wird der Schutzstatus angesichts der illegalen Wilderei und der Holzgewinnung wenig Bedeutung haben, wenn die Schutzmaßnahmen nicht durchgesetzt werden oder nicht durchgesetzt werden können. Dies ist ein weit verbreitetes Problem bei Konserven in den Tropen.

Einige der Einschränkungen von Konserven als Konservierungsinstrumenten sind aus der Diskussion über die Gestaltung von Konserven ersichtlich. Politischer und wirtschaftlicher Druck macht Konserven in der Regel kleiner und nie größer, so dass es schwierig ist, ausreichend große Gebiete zur Seite zu stellen. Die Durchsetzung von Schutzmaßnahmen ist auch in Ländern ohne die Ressourcen oder den politischen Willen ein wichtiges Thema, um Wilderei und illegalen Ressourcenabbau zu verhindern.

Der Klimawandel wird unvermeidliche Probleme mit der Lage von Schutzgebieten schaffen, da die darin enthaltenen Arten in höhere Breitengrade abwandern, da der Lebensraum des Schutzgebietes weniger günstig wird. Die Planung der Auswirkungen der globalen Erwärmung auf zukünftige Schutzgebiete oder das Hinzufügen neuer Schutzgebiete, um die durch die globale Erwärmung erwarteten Veränderungen zu berücksichtigen, ist im Gange, wird aber nur so effektiv sein wie die Vorhersagen der Auswirkungen der globalen Erwärmung auf zukünftige Lebensräume.

Schließlich kann argumentiert werden, dass Naturschutzreservate die kulturelle Wahrnehmung verstärken, dass der Mensch von der Natur getrennt ist, außerhalb dieser existieren kann und nur auf eine Weise betrieben werden kann, die der Biodiversität schadet. Die Schaffung von Schutzgebieten verringert den Druck auf menschliche Aktivitäten außerhalb der Schutzgebiete, nachhaltig zu sein und die biologische Vielfalt nicht zu schädigen. Letztendlich werden der politische, wirtschaftliche und menschliche demografische Druck die Schutzgebiete beeinträchtigen und verkleinern, wenn die Aktivitäten außerhalb dieser Gebiete nicht so geändert werden, dass sie weniger schädlich für die Biodiversität sind.

Konzepte in Aktion

Sehen Sie sich dieses interaktive globale Datensystem von Schutzgebieten an. Überprüfen Sie Daten zu bestimmten Schutzgebieten nach Standort oder studieren Sie Statistiken zu Schutzgebieten nach Land oder Region.

Wiederherstellung von Lebensräumen

Die Wiederherstellung von Lebensräumen ist als Mechanismus zur Erhaltung oder Wiederherstellung der biologischen Vielfalt vielversprechend. Sobald eine Art ausgestorben ist, ist ihre Wiederherstellung natürlich unmöglich. Die Wiederherstellung kann jedoch die Biodiversität degradierter Ökosysteme verbessern. Die Wiederansiedlung von Wölfen, einem Top-Raubtier, im Yellowstone-Nationalpark im Jahr 1995 führte zu dramatischen Veränderungen im Ökosystem, die die Artenvielfalt erhöhten. Die Wölfe (Abbildung 21.18) dienen dazu, die Elch- und Kojotenpopulationen zu unterdrücken und der Gilde der Aasfresser reichlichere Ressourcen zur Verfügung zu stellen. Die Reduzierung der Elchpopulationen hat die Wiederbegrünung von Ufergebieten (der Gebiete entlang der Ufer eines Baches oder Flusses) ermöglicht, was die Artenvielfalt in diesem Lebensraum erhöht hat. Die Unterdrückung von Kojoten hat die Spezies erhöht, die zuvor von diesem Raubtier unterdrückt wurde. Die Zahl der Arten von Aasfressern hat aufgrund der räuberischen Aktivitäten der Wölfe zugenommen. In diesem Lebensraum ist der Wolf eine Schlüsselart, d. h. eine Art, die zur Erhaltung der Vielfalt innerhalb eines Ökosystems beiträgt. Das Entfernen einer Schlüsselart aus einer ökologischen Gemeinschaft führt zu einem Zusammenbruch der Vielfalt. Die Ergebnisse des Yellowstone-Experiments legen nahe, dass die effektive Wiederherstellung einer Keystone-Art die Biodiversität in der Gemeinschaft wiederherstellen kann. Ökologen haben sich dafür ausgesprochen, nach Möglichkeit Schlüsselarten zu identifizieren und die Schutzbemühungen auf diese Arten zu konzentrieren. Es ist sinnvoll, die Keystone-Arten in die Ökosysteme zurückzubringen, in denen sie entfernt wurden.

Andere groß angelegte Restaurierungsversuche, die im Gange sind, beinhalten die Entfernung des Damms. In den Vereinigten Staaten werden seit Mitte der 1980er Jahre viele alternde Dämme eher für den Abbau als für den Ersatz in Betracht gezogen, da sich die Überzeugungen über den ökologischen Wert frei fließender Flüsse ändern. Zu den gemessenen Vorteilen der Beseitigung von Dämmen gehört die Wiederherstellung natürlich schwankender Wasserstände (häufig besteht der Zweck von Dämmen darin, Schwankungen in den Flussflüssen zu reduzieren), was zu einer erhöhten Fischvielfalt und einer verbesserten Wasserqualität führt. Im pazifischen Nordwesten wird erwartet, dass Projekte zum Entfernen von Staudämmen die Populationen von Lachs erhöhen werden, der als Schlüsselart gilt, da er während seiner jährlichen Laichwanderung Nährstoffe in die Ökosysteme im Landesinneren transportiert. In anderen Regionen, wie der Atlantikküste, hat die Entfernung des Damms die Rückkehr anderer laichender anadromer Fischarten ermöglicht (Arten, die im Süßwasser geboren werden, die meiste Zeit ihres Lebens im Salzwasser leben und zum Laichen ins Süßwasser zurückkehren). Einige der größten Projekte zur Entfernung von Staudämmen stehen noch aus oder sind zu jung, um die Folgen abzuschätzen. Die groß angelegten ökologischen Experimente, die diese Rückbauprojekte darstellen, werden wertvolle Daten für andere Dammprojekte liefern, die entweder entfernt oder gebaut werden sollen.

Die Rolle von Zoos und Zucht in Gefangenschaft

Zoos haben versucht, sowohl durch Zuchtprogramme in Gefangenschaft als auch durch Bildung eine Rolle bei den Naturschutzbemühungen zu spielen (Abbildung 21.19). Der Wandel der Aufgaben der Zoos von Sammlungs- und Ausstellungseinrichtungen hin zu Organisationen, die sich dem Naturschutz verschrieben haben, ist im Gange. Im Allgemeinen wurde erkannt, dass Zuchtprogramme in Gefangenschaft für gefährdete Arten mit Ausnahme einiger spezifischer gezielter Fälle ineffizient und oft fehleranfällig sind, wenn die Arten wieder ausgewildert werden. Zoo-Einrichtungen sind viel zu begrenzt, um Zuchtprogramme in Gefangenschaft für die Anzahl der jetzt gefährdeten Arten in Betracht zu ziehen. Auf der anderen Seite ist Bildung ein potenzieller positiver Einfluss von Zoos auf Naturschutzbemühungen, insbesondere angesichts des globalen Trends zur Urbanisierung und der daraus resultierenden Verringerung der Kontakte zwischen Menschen und Wildtieren. Es wurde eine Reihe von Studien durchgeführt, um die Wirksamkeit von Zoos auf die Einstellungen und Handlungen der Menschen in Bezug auf den Naturschutz derzeit zu untersuchen, die Ergebnisse sind tendenziell gemischt.


Evolution extremer Parasiten von Wissenschaftlern erklärt

Extreme Anpassungen von Arten verursachen oft so signifikante Veränderungen, dass ihre Evolutionsgeschichte schwer zu rekonstruieren ist. Zoologen der Universität Basel in der Schweiz haben nun eine neue Parasitenart entdeckt, die das fehlende Bindeglied zwischen Pilzen und einer extremen Parasitengruppe darstellt. Die Forschung ist nun erstmals in der Lage, die Evolution dieser Parasiten zu verstehen, die bei Mensch und Tier Krankheiten verursachen. Die Studie wurde in der neuesten Ausgabe des wissenschaftlichen Journals veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Parasiten nutzen ihre Wirte, um ihr eigenes Leben zu vereinfachen. Dafür haben sie so extreme Eigenschaften entwickelt, dass es oft unmöglich ist, sie mit anderen Arten zu vergleichen. Die Entwicklung dieser extremen Anpassungen ist oft nicht rekonstruierbar. Die Forschungsgruppe um Prof. Dieter Ebert vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel hat nun das fehlende Glied entdeckt, das erklärt, wie sich diese grosse Gruppe extremer Parasiten, die Mikrosporidien, entwickelt haben. Unterstützt wurde das Team dabei von Wissenschaftlern aus Schweden und den USA.

Mikrosporidien sind eine große Gruppe extremer Parasiten, die in Mensch und Tier eindringen und den Gesundheitssystemen und der Landwirtschaft großen Schaden zufügen, es sind über 1.200 Arten bekannt. Sie leben in ihren Wirtszellen und haben hochspezialisierte Eigenschaften: Sie können sich nur innerhalb der Wirtszellen vermehren, sie haben das kleinste bekannte Genom aller Organismen mit Zellkern (Eukaryoten) und sie besitzen keine eigenen Mitochondrien (das Kraftwerk). Außerdem entwickelten sie einen speziellen Infektionsapparat, die Polarröhre, mit dem sie sich in die Zellen ihres Wirts einschleusten. Aufgrund ihrer phänomenal hohen molekularen Evolutionsrate war die Genomanalyse bisher eher erfolglos: Ihre große genomische Divergenz von allen anderen bekannten Organismen erschwert das Studium ihrer evolutionären Abstammung zusätzlich.

Zwischen Pilzen und Parasiten

Das Zoologenteam um Prof. Dieter Ebert untersucht seit Jahren die Evolution von Mikrosporidien. Als sie vor einigen Jahren einen neuen Parasiten in Wasserflöhen entdeckten, klassifizierten sie diese unbeschriebene Art als Mikrosporidium, vor allem weil sie den einzigartigen harpunenähnlichen Infektionsapparat (die Polarröhre) besaß, eines der Kennzeichen der Mikrosporidien. Die Analyse des gesamten Genoms hielt einige Überraschungen für sie bereit: Das Genom ähnelt eher einem Pilz als einem Mikrosporidium und besitzt zudem noch ein mitochondriales Genom. Die neue Art, jetzt Mitosporidium daphniae genannt, stellt somit das fehlende Bindeglied zwischen Pilzen und Mikrosporidien dar.

Mit Hilfe von Wissenschaftlern in Schweden und den USA haben die Basler Forscher die Evolutionsgeschichte der Mikrosporidien neu geschrieben. Erstens zeigten sie, dass die neue Art von den Vorfahren aller bekannten Mikrosporidien abstammt und weiter, dass die Mikrosporidien von den ältesten Pilzen abstammen und somit ihr genauer Platz im Baum des Lebens endlich gefunden wurde. Weitere Forschungen bestätigen, dass die neue Art zwar eine mikrosporidische, intrazelluläre und parasitäre Lebensweise hat, ihr Genom aber eher untypisch für eine Mikrosporidie ist. Es ähnelt viel mehr dem Genom ihrer Pilzvorfahren.

Genommodifikationen

Daraus schließen die Wissenschaftler, dass die Mikrosporidien zuerst den intrazellulären Parasitismus angenommen und erst später ihr Genom signifikant verändert haben. Diese genetischen Anpassungen umfassen den Verlust von Mitochondrien sowie eine extreme metabolische und genomische Vereinfachung. „Unsere Ergebnisse sind nicht nur ein Meilenstein für die Erforschung von Mikrosporidien, sondern auch für die Erforschung parasitenspezifischer Anpassungen in der Evolution allgemein von großem Interesse“, erläutert Ebert die Ergebnisse.


Überproduktion

Überproduktion ist ein ernstes Problem, auf das jeder achten muss. Zwischen Umweltverschmutzung und Abholzung fügen wir unserem Planeten viel Schaden zu, ohne es zu merken. Überproduktion verursacht mehr Abfall und dieser Abfall füllt unsere Luft und unser Wasser. Dies verursacht eine Verschmutzung, die leicht gestoppt werden kann. Die Abholzung führt dazu, dass wir Bäume fällen, um mehr Häuser für die Menschen zu schaffen, und unsere Tiere ohne Zuhause zurücklassen. Tiere leiden unter Umweltverschmutzung und Abholzung und wir beginnen es erst zu bemerken, weil wir als nächstes von Überproduktion bedroht sind. Wie können wir als Gemeinschaft das verhindern? Sind wir wirklich ernsthaft in Gefahr?

Überproduktion ist die Produktion von mehr von einem Produkt, einer Ware oder einer Substanz, als gewünscht oder benötigt wird. Ein Beispiel hierfür wäre: Wenn Sie in einem Restaurant arbeiten, stellen Sie oft mehr Lebensmittel her, als Sie benötigen, was dazu führt, dass Sie die überschüssigen Lebensmittel wegwerfen. Dieses zusätzliche Essen könnte an jemand anderen gehen, der es wirklich braucht, anstatt in den Müll. Oder eine andere Idee wäre, nur das zu machen, was benötigt wird.

Abholzung

Wenn wir Überproduktion und Umweltverschmutzung in Betracht ziehen, müssen wir darüber nachdenken, warum wir so viel überproduzieren/verschmutzen und woher wir unsere Ressourcen beziehen. Die Entwaldung ist vielleicht die Hauptursache für die Überproduktion und wird durch den Bedarf des menschlichen Konsums getrieben. Entwaldung ist die Abholzung eines Waldes oder Baumbestandes von Land, das dann in eine nicht forstwirtschaftliche Nutzung umgewandelt wird. Menschen haben Bäume im Laufe der Geschichte für Baumaterial, Papierprodukte, Werkzeuge und viele andere Zwecke verwendet, aber all diese Dinge haben ihren Preis, und das sind die Auswirkungen von Entwaldung und Überproduktion auf die Umwelt.

Wenn es um Abholzung geht, gibt es viele Gründe dafür und verschiedene Techniken, die dabei verwendet werden. Die Hauptgründe sind Land für die Landwirtschaft, Siedlungen, Straßen und Infrastruktur. Die Überproduktion aufgrund der ständig wachsenden Bevölkerung ist einer der Hauptverursacher der Entwaldung. Die wachsende Bevölkerung lässt uns keine andere Wahl, als mehr Häuser zu bauen, was zu mehr Infrastruktur führt usw. Laut National Geographic, wenn die derzeitige Entwaldungsrate anhält Die Regenwälder der Welt könnten in nur 100 Jahren vollständig verschwinden. Überproduktion und die Erdbevölkerung haben dazu geführt, dass wir jedes Jahr Millionen Hektar Wald verlieren. Die Entwaldung in der Vergangenheit und Gegenwart wird auch in naher Zukunft spürbare Auswirkungen auf das Klima haben.

Die Entwaldung wurde in den 1950er und 1960er Jahren vor allem in Brasilien zu einem ernsthaften Problem. Die Abholzung findet jedoch seit Hunderttausenden von Jahren statt, seit der Mensch zum ersten Mal Feuer benutzte. Mit zunehmender Zivilisation und Urbanisierung führte die Nachfrage nach mehr Land und Ressourcen zu einer immer stärkeren Rodung der Wälder. Slash and Burn ist eine der Techniken, die bei der Entwaldung verwendet werden. Dabei wird die vorhandene Vegetation abgeholzt und abgebrannt, bevor neue Pflanzen angebaut werden. Vor den 1960er Jahren hielten Beschränkungen die Entwaldung im Amazonas auf ein Minimum, bis Bauern begannen, dieses tropische Gebiet mit Brandrodungstechniken zu kolonisieren. Dies verringert die Nährstoffe des Bodens stark und verringert die Möglichkeit für zukünftiges Wachstum in diesem Bereich. Techniken wie Brandrodung haben enorme Auswirkungen auf die Umwelt und die allgemeine Gesundheit unserer Ökosysteme, aber die Entwaldung und diese Techniken führen zu anderen Problemen wie den Wasserkreisläufen der Erde.

Eine weitere große Sorge, die wir bei der Entwaldung sehen, sind die Auswirkungen auf das Wetter, insbesondere auf den Wasserkreislauf. Die Beseitigung von Bäumen verringert die Transpiration, was bedeutet, dass die Niederschlagsmenge in diesem Gebiet abnimmt. Wasserkreisläufe sind mit Wolken, Niederschlagsmustern, Abfluss- und Fließmustern verbunden, die sich auf die gesamte Natur und uns als Menschen auswirken. Wir haben die Auswirkungen dieser Veränderungen auf der ganzen Welt gesehen, und laut dem U.S. Drought Monitor befinden sich 38,4% der USA in einer Dürre. Treibhausgase, die durch Entwaldung entstehen, beeinflussen und verursachen Dürre und Veränderungen in Wasserkreisläufen. Dies hat einen anhaltenden Einfluss auf das Ökosystem der Erde, der sich auf Pflanzen, Wildtiere, Menschen usw. auswirkt. Die Auswirkungen der Entwaldung auf das Klima sind offensichtlich und wenn wir diesen Weg fortsetzen, wird schließlich nichts mehr übrig sein.

Der letzte Aspekt der Entwaldung ist die Abholzung, die einer der Hauptgründe für die Entwaldung ist. Holzeinschlag ist das Fällen von Bäumen, um Holz, Produkte, Treibstoff usw. zu ernten. Es gibt viele Gründe für den Holzeinschlag, einschließlich Materialien, Infrastruktur wie Straßen und viele andere Verwendungen, aber es führt zu vielen negativen Folgen für die Tierwelt und die Gesamtintegrität der Wald.Pflanzen speichern Kohlendioxid und die Entwaldung durch Abholzung trägt am meisten zu Treibhausgasen bei, da Bäume Kohlendioxid speichern, das beim Abholzen vollständig in die Umwelt freigesetzt wird. Dies ist einer der Hauptgründe für die globale Erwärmung, die eines der Hauptprobleme ist, die wir heute auf der ganzen Welt sehen. Entwaldung ist ein Produkt der Überproduktion und wir sehen, wie sehr dies die Umwelt belastet. In naher Zukunft muss sich etwas ändern, um die Wälder zu erhalten, die wir hinterlassen haben, und um alles wieder aufzubauen, was wir zerstört haben.

Auswirkungen auf Tiere

Überproduktion hat sich nachweislich nachteilig auf die Tierwelt ausgewirkt. Laut Statistik hat der Mensch seit den 1970er Jahren fast 60 % der Säugetiere, Vögel, Fische und Reptilien ausgerottet. Die World Wildlife Foundation setzt diesen massiven Rückgang der Tierpopulationen mit dem stetig steigenden Nahrungs- und Ressourcenverbrauch gleich. Dieser Anstieg des Konsums ist eine direkte Folge der ständig wachsenden menschlichen Bevölkerung. Wissenschaftlern zufolge hat die Welt bereits den Prozess ihres sechsten Massenaussterbens begonnen, das erste, das jemals von einer Tierart verursacht wurde. Diese Spezies ist die menschliche Rasse. Das Aussterben kommt immer vor, wobei jedes Jahr eine natürliche Rate von etwa einer bis fünf Arten verschwindet. Gegenwärtig tritt das Aussterben jedoch mit einer fast 1.000- bis 10.000-fachen natürlichen Rate pro Jahr auf. Diese Zahl beträgt im Durchschnitt Dutzende von Aussterben täglich. Gegenwärtig hat der Mensch fast die Hälfte der Pflanzenwelt der Welt und fast 83% aller Säugetiere ausgerottet. Die durch Überproduktion verursachte Zerstörung ist bereits zu weit gegangen. Wissenschaftler sagen voraus, dass es derzeit 5 bis 7 Millionen Jahre dauern könnte, bis sich die natürliche Welt von dieser Vernichtung von Pflanzen und Wildtieren erholt.

Ein Faktor, der die direkte Folge der Überproduktion sowie eine direkte Ursache für die Zerstörung dieser Tierart ist, ist die Luftverschmutzung. Die Luftverschmutzung existiert seit der Römerzeit und hat sich bis heute nur noch verschlimmert. Die Auswirkungen der Luftverschmutzung haben sich als nachteilig auf alle Lebensräume von Tieren erwiesen. Eines dieser negativen Ergebnisse ist saurer Regen, d. h. Regen, der aufgrund von Umweltbelastungen und -schäden sauer gemacht wird. Letztlich verändert es sowohl die Chemie als auch die Qualität von Boden und Wasser. Saurer Regen produziert Aluminium und erhöht damit unter anderem den pH-Wert von Seen, Bächen und Teichen. Höhere pH-Werte können dazu führen, dass Fischeier nicht schlüpfen können, während niedrigere pH-Werte zum Tod einiger erwachsener Fische führen können. Saurer Regen wirkt sich auch negativ auf das Pflanzenleben aus, da er Aluminium überproduzieren und dem Boden wichtige Nährstoffe entziehen kann. Ohne diese essentiellen Nährstoffe können sowohl Pflanzen als auch Bäume nicht wachsen.

Schwermetalle sind eine weitere Folge der Luftverschmutzung, die letztendlich in die tierischen Nahrungsketten gelangen und sich schädlich auf die Lebensmittelqualität und -versorgung auswirken. Quecksilber ist ein Schwermetall, das bei hoher Exposition viele Auswirkungen haben kann. Fischpopulationen sind besonders von hohen Quecksilberkonzentrationen betroffen, da Forscher eine Verringerung der Eiproduktion von Seetauchern in Teichen mit hohem Quecksilbergehalt beobachtet haben. Smog ist eine weitere Folge der Luftverschmutzung. Obwohl es von Wissenschaftlern nicht vollständig verstanden wird, wird angenommen, dass es die gleiche Wirkung auf die Tierwelt hat wie auf den Menschen. Es wird angenommen, dass Smog die Lunge und das Herz-Kreislauf-System von Tierarten schädigt.

Doch nicht nur Tierarten sind von der Luftverschmutzung betroffen. Die menschliche Bevölkerung, insbesondere Kinder, erleiden bestimmte Nachteile, die durch eine ungesunde Luftqualität verursacht werden. Diese Nachteile können sogar im Mutterleib beginnen, da Kinder mit höherer Wahrscheinlichkeit eine Frühgeburt erleiden, wenn sie in Gemeinschaften mit einer höheren Partikelbelastung geboren werden. Kinder sind in ihren frühen Jahren auch anfälliger für ein mangelndes Lungenwachstum, wenn sie einer schlechten Luftqualität ausgesetzt sind. Achtzig Prozent der Alveolen, ein winziger Luftsack in der Lunge, der für die Sauerstoffaufnahme unerlässlich ist, sind erst im Erwachsenenalter vollständig entwickelt. Die Exposition gegenüber Luftverschmutzung kann möglicherweise das Wachstum der Alveolen hemmen, was zu zukünftigen Atemproblemen führen kann. Dieser Mangel an Lungenwachstum kann auch Menschen anfälliger für Infektionen und Krankheiten machen.

Nahrungsmittelindustrie

Laut Google wird die Lebensmittelindustrie als „ein komplexes, globales Kollektiv verschiedener Unternehmen definiert, das den größten Teil der von der Weltbevölkerung konsumierten Lebensmittel liefert“. Bei der Überproduktion spielt die Lebensmittelindustrie eine große Rolle. Viele Untersuchungen haben ergeben, dass der Mensch beim Essen verschwenderisch ist. Da mehr Nahrungsmittel produziert werden, als die Bevölkerung braucht, werden die zusätzlichen Nahrungsmittel meistens verschwendet. Berichte der gemeinnützigen Organisation ReFED haben gezeigt, dass allein in US-Restaurants jedes Jahr Lebensmittel im Wert von 25 Milliarden Dollar als Abfall produziert werden. Sich einer solchen Tatsache bewusst zu werden, kann für viele Menschen einen Schock darstellen, da keiner von uns wirklich ein Gewissen hat, was den Müll, den wir täglich produzieren, angeht. Es hat viele Jahre gedauert, bis sich dieses globale Problem zu dem ausgebreitet hat, was es heute ist, aber sicherlich können wir alle einen Beitrag zur Verbesserung der Situation leisten.

Obwohl unsere Welt derzeit stark von der Überproduktion von Nahrungsmitteln betroffen ist, war es nicht immer so schlimm. Damals, als die Lebensmittelindustrie noch nicht so industrialisiert war wie heute, verhinderte nachhaltiges Leben die Auswirkungen, die wir heute sehen. Da die Menschen gezwungen waren, zu jagen und ihre Nahrung anzubauen, waren sie nicht so verschwenderisch wie wir es heute sind. Im Allgemeinen nahmen sie nur die Menge zu sich, die sie zum Überleben brauchten. Tatsächlich gelten auch heute noch diejenigen, die von dem, was sie anbauen oder jagen, überleben, als außerhalb des Bereichs der heutigen Lebensmittelindustrie. Mit dem Bevölkerungswachstum und der Entwicklung des Lebensstils im Laufe der Zeit haben sich diese Ergebnisse alle geändert.

Studien haben ergeben, dass die USA jährlich über 220 Milliarden Dollar für den Anbau, den Transport und die Verarbeitung von fast 70 Millionen Tonnen Lebensmittel ausgeben, die im Müll landen. Wissenschaftler haben geschätzt, dass der Anbau von Nahrungsmitteln, die im Abfall landen, bis zu 21 % unseres Süßwassers, 19 % unseres Düngemittels, 18 % unseres Ackerlandes und 21 % unseres Deponievolumens verbraucht. Diese Tatsachen haben bewiesen, dass die Verschwendung von Lebensmitteln nicht die einzige Ressource ist, mit der wir verschwenden. Dies schadet nicht nur unserem Planeten, sondern ebnet auch den Weg für die Zukunft unserer Menschen, unserer Erde und unserer Tiere. Untersuchungen haben auch ergeben, dass das wachsende Ernährungssystem einer der größten Verursacher des Klimawandels ist, da es für etwa ein Drittel aller vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen verantwortlich ist. Wie kann das sein, mögen manche fragen? Untersuchungen zufolge werden Lebensmittel, die auf einer Mülldeponie entsorgt werden, wenn sie verrotten, zu einer Quelle von Methan, einem Treibhausgas, das das 21-fache Potenzial für die globale Erwärmung trägt als Kohlendioxid. Insgesamt haben Studien ergeben, dass wir in den USA 40 % unserer Lebensmittel verschwenden.

Mögliche Lösungen gegen Lebensmittelverschwendung:

  • Richtig planen
  • Sich der Essensportionen bewusst werden
  • Reste speichern
  • Lebensmittel richtig lagern, um ein Verfallsdatum zu verhindern
  • Behalten Sie den Überblick über den Abfall
  • Wiederverwenden vermindern Recyclen

In den 1960er Jahren begannen Umweltbewegungen aufgrund der Verschmutzung, die auf unseren Planeten gelangte. Alles begann mit einer Ölpest, die viele Amerikaner in Panik versetzte. Sie erkannten bald, dass die Nachfrage gestiegen war und die Ressourcen begrenzt waren, um diese Nachfrage zu decken. In den 1970er Jahren füllten Autos die Straßen in ganz Amerika. Dadurch füllte Kohlenmonoxid die Luft. Automobile und Fabrikindustrie begannen unsere Luft zu verschmutzen. Diese „Umweltkrise“ war in Los Angeles und New York City als Smog bekannt. „Im Großen Smog von 1952 töteten Schadstoffe aus Fabriken und Heimkaminen, vermischt mit Luftkondensationen, im Laufe mehrerer Tage mindestens 4.000 Menschen in London.“ Veranstaltungen wie der Tag der Erde und Gesetze wie der Clean Air Act (1970) und der Clean Water Act (1972) wurden eingeführt, um die Erde sauberer zu halten. Wasserverschmutzung tritt auf, wenn Dinge wie Chemikalien oder Mikroorganismen in unser Wasser gelangen und eine giftige Umgebung für den Menschen schaffen. Wasserverschmutzung wird durch "giftige Substanzen aus Bauernhöfen, Städten und Fabriken verursacht, die sich leicht darin auflösen und sich damit vermischen, was zu Wasserverschmutzung führt".

Stellen Sie sich vor, wie anders unsere Welt ohne Umweltverschmutzung wäre. Der Himmel bei Nacht und das Meer bei Tag würden nicht einmal echt aussehen. Sie würden so klar und schön sein. Wasserverschmutzung ist, wenn Chemikalien oder Mikroorganismen unser Wasser infizieren. Dies wird durch "universelles Lösungsmittel" verursacht, bei dem Wasser keine anderen Substanzen als eine Flüssigkeit, die in Wasser eindringt, abbauen kann. „Laut den neuesten Erhebungen der US-Umweltschutzbehörde zur nationalen Wasserqualität sind fast die Hälfte unserer Flüsse und Bäche und mehr als ein Drittel unserer Seen verschmutzt und zum Schwimmen, Angeln und Trinken ungeeignet.“ Wenn wir unsere Gewässer weiter verschmutzen, wird es nur noch schlimmer.

Unten sehen Sie Bilder davon, wie der Himmel vor der Luftverschmutzung aussah und wie er heute aussieht. Dies ist die Luft, die wir einatmen und eines Tages werden unsere Kinder sie einatmen, wenn wir dem nicht ein Ende machen. Luftverschmutzung ist genauso gefährlich wie Wasserverschmutzung. Von Autos bis zu Fabrikgebäuden machen sie die Luft, die wir atmen, schlechter.

Wie kann Überproduktion gestoppt werden?

  • Abfall beseitigen
  • Fahrgemeinschaft
  • Recyceln
  • Pflanzt mehr Bäume
  • Sei weniger verschwenderisch
  • Energie sparen

Wenn wir uns dieses Problems bewusst sind, können wir als Gesellschaft dazu beitragen, die Auswirkungen, die wir auf unseren Planeten verursachen, zu minimieren. All diese Dinge auf dieser Liste scheinen ziemlich einfach und einfach zu sein, oder? Warum machen wir sie also nicht? Wenn wir recyceln, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass unser Abfall unsere Ozeane verschmutzt. Dazu gehört auch die Rettung unserer Tiere. Fahrgemeinschaften sorgen dafür, dass weniger Schadstoffe in unsere Luft gelangen. Wenn wir einfach mehr Bäume pflanzen, müssten wir uns keine Sorgen um die Abholzung machen.


Inhalt

Arten sterben ständig aus, wenn sich die Umwelt verändert, Organismen um Umweltnischen konkurrieren und genetische Mutationen zum Aufstieg neuer Arten aus älteren führen. Gelegentlich wird die Biodiversität auf der Erde in Form eines Massenaussterbens getroffen, bei dem die Aussterberate viel höher ist als üblich. [9] Ein großes Extinktionsereignis stellt oft eine Anhäufung kleinerer Extinktionsereignisse dar, die in einem relativ kurzen Zeitraum stattfinden. [10]

Das erste bekannte Massenaussterben in der Erdgeschichte war das Große Oxygenierungsereignis vor 2,4 Milliarden Jahren. Dieses Ereignis führte zum Verlust der meisten obligatorischen Anaerobier des Planeten. Forscher haben fünf große Aussterbeereignisse in der Erdgeschichte identifiziert seit: [11]

    : Vor 440 Millionen Jahren, 86% aller Arten verloren, einschließlich Graptolithen : Vor 375 Millionen Jahren gingen 75% der Arten verloren, einschließlich der meisten Trilobiten , "The Great Dying": Vor 251 Millionen Jahren gingen 96% der Arten verloren, einschließlich tabellarisch Korallen und die meisten noch vorhandenen Bäume und Synapsiden: Vor 200 Millionen Jahren gingen 80 % der Arten verloren, einschließlich aller Conodonten: Vor 66 Millionen Jahren gingen 76 % der Arten verloren, einschließlich aller Ammoniten, Mosasaurier, Ichthyosaurier, Plesiosaurier, Flugsaurier , und nichtaviäre Dinosaurier

(Daten und Prozentsätze stellen Schätzungen dar.)

Kleinere Aussterbeereignisse sind in den Zeiträumen zwischen diesen größeren Katastrophen aufgetreten, wobei einige an den Abgrenzungspunkten der Zeiträume und Epochen standen, die von Wissenschaftlern in geologischer Zeit erkannt wurden. Das holozäne Aussterbeereignis ist derzeit im Gange. [12]

Zu den Faktoren des Massensterbens gehören Kontinentaldrift, Veränderungen der atmosphärischen und marinen Chemie, Vulkanismus und andere Aspekte der Gebirgsbildung, Veränderungen der Vereisung, Veränderungen des Meeresspiegels und Impaktereignisse. [10]

In dieser Zeitleiste Ma (zum Megajahr) bedeutet "vor Millionen Jahren", ka (zum Kilojahr) bedeutet "vor tausend Jahren" und ja bedeutet "vor Jahren".

Hadean Eon Bearbeiten

Datum Vorfall
4600 Mai Der Planet Erde bildet sich aus der Akkretionsscheibe, die sich um die junge Sonne dreht, wobei sich organische Verbindungen (komplexe organische Moleküle), die für das Leben notwendig sind, möglicherweise vor der Bildung der Erde selbst in der sie umgebenden protoplanetaren Scheibe aus kosmischen Staubkörnern gebildet haben. [13]
4500 Mai Nach der Rieseneinschlagshypothese entstand der Mond, als der Planet Erde und der hypothetische Planet Theia kollidierten und eine sehr große Anzahl von Mondchen in die Umlaufbahn um die junge Erde schickte, die schließlich zum Mond verschmolzen. [14] Die Anziehungskraft des Neumonds stabilisierte die schwankende Rotationsachse der Erde und schuf die Bedingungen, unter denen die Abiogenese stattfinden könnte. [fünfzehn]
4400 Mai Erstes Auftreten von flüssigem Wasser auf der Erde.
4374 Mai Das Alter der ältesten entdeckten Zirkonkristalle.
4280 Mai Frühestmögliches Auftreten von Leben auf der Erde. [16] [17] [18] [19]

Archean Eon Bearbeiten

Bakterien entwickeln primitive Formen der Photosynthese, die zunächst keinen Sauerstoff produzierten. [32] Diese Organismen erzeugten Adenosintriphosphat (ATP) unter Ausnutzung eines Protonengradienten, ein Mechanismus, der bis heute in praktisch allen Organismen unverändert verwendet wird. [33] [34] [35]

Proterozoikum Äon Bearbeiten

Datum Vorfall
2500 Mai Großes Oxidationsereignis, angeführt durch die sauerstoffhaltige Photosynthese von Cyanobakterien. [37] Beginn der Plattentektonik mit alter Meereskruste, die dicht genug ist, um zu subduzieren. [20]
Bis 1850 Mai Es treten eukaryotische Zellen auf. Eukaryoten enthalten membrangebundene Organellen mit unterschiedlichen Funktionen, die wahrscheinlich von Prokaryoten stammen, die sich durch Phagozytose gegenseitig verschlingen. (Siehe Symbiogenese und Endosymbiont). Bakterielle Viren (Bakteriophagen) treten vor oder kurz nach der Divergenz der prokaryotischen und eukaryotischen Abstammungslinien auf. [39] Das Auftreten roter Schichten zeigt, dass eine oxidierende Atmosphäre erzeugt wurde. Anreize begünstigten nun die Verbreitung des eukaryotischen Lebens. [40] [41] [42]
1400 Mai Große Zunahme der Stromatolith-Diversität.
1300 Mai Früheste Landpilze [43]
Bis 1200 Mai Meiose und sexuelle Fortpflanzung sind bei einzelligen Eukaryoten und möglicherweise beim gemeinsamen Vorfahren aller Eukaryoten vorhanden. [44] Sex könnte sogar früher in der RNA-Welt entstanden sein. [45] Die sexuelle Fortpflanzung taucht zum ersten Mal in den Fossilienfunden auf, sie könnte die Evolutionsrate erhöht haben. [46]
1000 Mai Die ersten nicht-marinen Eukaryoten ziehen an Land. Sie waren photosynthetischer und vielzelliger, was darauf hindeutet, dass sich Pflanzen viel früher entwickelt haben als ursprünglich angenommen. [47]
750 Mai Erste Protozoen (z. B.: Melanocyrillium) Beginn der Tierevolution [48] [49]
850–630 Mai Möglicherweise hat eine globale Vereisung stattgefunden. [50] [51] Die Meinungen sind geteilt, ob es die Biodiversität oder die Evolutionsrate erhöht oder verringert. [52] [53] [54] Es wird angenommen, dass dies auf die Entwicklung der ersten Landpflanzen zurückzuführen war, die den Sauerstoffgehalt erhöhten und den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre senkten. [55]
600 Mai Die Ansammlung von Luftsauerstoff ermöglicht die Bildung einer Ozonschicht. [56] Zuvor hätte das Leben an Land wahrscheinlich andere Chemikalien benötigt, um die ultraviolette Strahlung ausreichend zu dämpfen, um eine Besiedlung des Landes zu ermöglichen. [38]
580–542 Mai Die Ediacara-Biota stellen die ersten großen, komplexen aquatischen vielzelligen Organismen dar – obwohl ihre Affinitäten weiterhin umstritten sind. [57]
580–500 Ma Die meisten modernen Tierstämme beginnen während der kambrischen Explosion im Fossilienbestand aufzutauchen. [58] [59]
550 Mai Erster fossiler Nachweis für Ctenophora (Kammgelees), Porifera (Schwämme), Anthozoa (Korallen und Seeanemonen). Auftreten von Ikaria wariootia (ein früher Bilaterianer).

Phanerozoikum Äon Bearbeiten

Das Phanerozoikum, buchstäblich die "Periode des gut sichtbaren Lebens", markiert das Auftreten zahlreicher, schalenbildender und/oder spurenbildender Organismen im Fossilienbestand. Es ist in drei Epochen unterteilt, das Paläozoikum, das Mesozoikum und das Känozoikum, die durch große Massensterben unterteilt sind.

Paläozoikum Bearbeiten

Datum Vorfall
535 Mai Große Diversifizierung der Lebewesen in den Ozeanen: Chordatiere, Arthropoden (z. B. Trilobiten, Krebstiere), Stachelhäuter, Weichtiere, Brachiopoden, Foraminiferen und Radiolarien usw.
530 Mai Die ersten bekannten Fußabdrücke an Land stammen aus dem Jahr 530 Ma. [63]
525 Mai Früheste Gratolithe
511 Mai Früheste Krebstiere
510 Mai Erste Kopffüßer (Nautiloide) und Chitons
505 Mai Versteinerung des Burgess Shale
500 Mai Quallen gibt es mindestens seit dieser Zeit.
485 Mai Erste Wirbeltiere mit echten Knochen (kieferlose Fische)
450 Mai Erste vollständige Conodonten und Echinoide erscheinen
440 Millionen Erste agnathanische Fische: Heterostraci, Galeaspida und Pituriaspida
420 Mai Früheste Strahlenflossenfische, trigonotarbide Spinnentiere und Landskorpione [64]
410 Mai Erste Anzeichen von Zähnen bei Fischen. Früheste Nautilida, Lycophyten und Trimerophyten.
395 Mai Erste Flechten, Steinkraut. Früheste Weberknechte, Milben, Hexapoden (Springschwänze) und Ammonoide. Die ersten bekannten Tetrapodenspuren an Land.
365 Mai Acanthostega ist eines der frühesten gehfähigen Wirbeltiere.
363 Mai Zu Beginn der Karbonperiode beginnt die Erde, ihrem gegenwärtigen Zustand zu ähneln. Insekten durchstreiften das Land und würden bald in den Himmel steigen, Haie schwammen als Top-Raubtiere die Ozeane [65] und Vegetation bedeckte das Land, mit Samen tragenden Pflanzen und Wäldern, die bald gedeihen.

Viergliedrige Tetrapoden lernen nach und nach Anpassungen, die ihnen helfen, eine terrestrische Lebensweise einzunehmen.

Mesozoikum Bearbeiten

Von 251,4 Ma bis 66 Ma und enthält die Perioden Trias, Jura und Kreide.

Großes Aussterben bei terrestrischen Wirbeltieren und großen Amphibien. Früheste Beispiele gepanzerter Dinosaurier