Evolutionsbiologie
Die Entstehung der Arten ergründen

Die Geschwindigkeit der Evolution lässt sich von Fossilien oder Verwandtschaftsbäumen ableiten. Die Ergebnisse unterscheiden sich oft.

Mit indirekten Methoden versuchen Wissenschaftler, Entstehungs- und Aussterberaten abzuleiten. Wichtige Informationen liefern zum einen Fossilienfunde aus verschiedenen geologischen Zeitaltern. Zum anderen können auch auf DNA-Analysen basierende, sogenannte phylogenetische Verwandschaftsbäume heute lebender Arten Hinweise geben. Aus diesen Stammbäumen lässt sich mit statistischen Methoden ebenfalls ableiten, wie oft in der Vergangenheit neue Arten entstanden und alte ausstarben. Allerdings liefern diese beiden genannten Methoden Forschern zufolge oft abweichende Ergebnisse. Das geht aus einer Mitteilung der ETH-Zürich hervor.

Demnach sind die aus Fossilienfunden abgeleiteten Entstehungs- und Aussterberaten oft viel höher als jene von phylogenetischen Methoden. Eine Erklärung, wie es zu dieser Abweichung kommt, liefert nun das ETH-Team um Rachel Warnock und Tanja Stadler mit Hilfe eines eigens entwickelten Computermodells. "Die beiden Methoden basieren auf unterschiedlichen Annahmen, wie Artbildung abläuft", so Warnock. Deshalb gelangten sie zu verschiedenen Ergebnissen. Ginge man jedoch von denselben Annahmen aus, ließen sich die Ergebnisse der beiden Methoden in Deckung bringen.

Arten entstehen auf verschiedene Weise

Es werde davon ausgegangen, dass es nicht nur eine, sondern verschiedene Möglichkeiten gebe, wie neue Arten entstünden. Dabei führe jeder Modus zu unterschiedlichen Ergebnissen: Es können laut Bericht entweder eine oder zwei neue Arten gleichzeitig entstehen, während der Vorfahre, die alte Art, entweder weiter existiert oder ausstirbt.

"Diese verschiedenen Möglichkeiten hat man in den statistischen Methoden zur Analyse von Stammbäumen und Fossilien bisher nicht explizit berücksichtigt", so Warnock. Das neue Modell beziehe sie nun mit ein und erreiche so, dass fossilienbasierte und phylogenetische Informationen vergleichbare Artbildungs- und Aussterberaten lieferten.

Zudem gibt der ETH-Zürich zufolge das Modell Hinweise darauf, welcher Modus der Artentstehung bei einer Tier- oder Pflanzengruppe vorwiegend am Werk gewesen sein muss. Somit könne das Modell künftig dazu dienen, neue Erkenntnisse über die Evolution von Organismen zu gewinnen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift "Nature Communications" veröffentlicht.

mue