Eine umfassende Analyse zeigt, dass es für jede identifizierte Wirbeltierart zwei weitere geben könnte, die fast identisch im Aussehen, aber genetisch verschieden sind.
Wissenschaftler haben Tiere lange Zeit anhand ihrer Morphologie, wie Farbe oder Form, klassifiziert. Mit den Fortschritten in der DNA-Sequenzierung ist es jedoch möglich geworden, Unterschiede zu erkennen, die mit dem bloßen Auge kaum sichtbar sind. Diese "kryptischen Arten" teilen ähnliche äußere Merkmale, doch ihr genetisches Material zeigt, dass sie sich über lange Zeiträume, manchmal über mehr als eine Million Jahre, getrennt entwickelt haben.
Lampropeltis knoblochi, eine Königsnatter aus Süd-Arizona, wurde dank genetischer Daten von ihrem nördlichen Gegenstück unterschieden. Bildnachweis: Yinpeng Zhang
Um das Ausmaß dieses Phänomens einzuschätzen, hat ein Forschungsteam die Ergebnisse von mehr als dreihundert weltweit durchgeführten Studien zusammengeführt. Diese Arbeiten, die oft im Rahmen von Projekten zur Taxonomie oder Biodiversität durchgeführt wurden, zeigten, dass dieses Muster bei Fischen, Vögeln, Säugetieren, Reptilien und Amphibien konsequent wiederkehrt, mit durchschnittlich zwei kryptischen Arten pro anerkannter Art.
Ein konkretes Beispiel stammt von den Bergkönigsnattern in Arizona. Jahrelang dachte man, es handele sich aufgrund ihres identischen Aussehens um eine einzige Art. Aber 2011 zeigten molekulare Analysen, dass die Populationen im Norden und Süden genetisch unterschiedlich sind, was zur Anerkennung von zwei getrennten Arten führte: Lampropeltis pyromelana und Lampropeltis knoblochi.
Die Entdeckung dieser verborgenen Arten hat wichtige Auswirkungen auf den Artenschutz. Wenn eine Art in mehrere kryptische Einheiten aufgeteilt wird, hat jede in der Regel ein kleineres geografisches Verbreitungsgebiet, was das Aussterberisiko erhöht. Ohne offizielle Anerkennung genießen diese Arten keinen rechtlichen Schutz, und Schutzprogramme könnten sie sogar unbeabsichtigt vermischen.
Lampropeltis pyromelana, die Königsnarter Nord-Arizonas, ist genetisch von der südlichen Art verschieden und veranschaulicht das Konzept der kryptischen Arten. Bildnachweis: Yinpeng Zhang
Für Forscher, wie John Wiens und Yinpeng Zhang in ihrer in Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences veröffentlichten Studie darlegten, ist es wichtig, diese Arten formal zu benennen und zu beschreiben, um sie besser schützen zu können. Dies erfordert einen Ansatz, der morphologische Beobachtungen und genetische Analysen kombiniert, um die wahre Vielfalt der Wirbeltiere auf unserem Planeten genau zu kartieren.
Die Rolle der DNA bei der Identifizierung von Arten
Die DNA, oder Desoxyribonukleinsäure, enthält die einzigartige genetische Information jedes Organismus. Durch den Vergleich der DNA-Sequenzen verschiedener Individuen können Wissenschaftler Variationen erkennen, die auf eine evolutionäre Trennung hindeuten. Diese Methode ist dank technologischer Fortschritte zugänglich geworden und ermöglicht schnelle und kostengünstige Analysen.
Bei Wirbeltieren wird DNA häufig aus Proben wie Blut, Speichel oder Gewebefragmenten extrahiert. Spezifische genetische Marker, wie mitochondriale oder nukleare Gene, werden untersucht, um signifikante Unterschiede zwischen Populationen zu identifizieren. Diese Unterschiede können zeigen, dass scheinbar identische Gruppen sich über lange Zeiträume unabhängig voneinander entwickelt haben.
Die Verwendung von DNA ergänzt die traditionellen, auf der Morphologie basierenden Ansätze. Während das äußere Erscheinungsbild aufgrund evolutionärer Konvergenz oder umweltbedingter Variationen irreführend sein kann, bietet der genetische Code ein objektiveres Maß für die Vielfalt. Dies hilft, Klassifizierungsfehler zu vermeiden und die Beziehungen zwischen Arten besser zu verstehen.
In der Praxis erfordert dieser Ansatz eine Zusammenarbeit zwischen Genetikern und Taxonomen. Sie ermöglicht eine Überarbeitung bestehender Artkataloge und die Aufnahme neuer Entitäten.