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Pflanzen breiten sich weltweit schneller aus als zu irgendeinem Zeitpunkt in der Menschheitsgeschichte, vor allem durch vom Menschen vermittelte Verbreitung und veränderte Landschaften. Eine kürzlich von der Universität Konstanz geleitete Studie analysierte fast 4.000 einheimische europäische Gefäßpflanzenarten, um herauszufinden, welche biologischen Merkmale den Erfolg sowohl im Heimatgebiet als auch im Ausland vorhersagen. Die Untersuchung zeigt, dass dieselben Eigenschaften, die einigen Arten eine rasche Ausbreitung innerhalb Europas ermöglichen, auch erklären, warum diese Arten sich auf anderen Kontinenten naturalisieren — und mitunter invasiv werden.
Cytisus scoparius, in Europa heimisch, hat sich inzwischen in vielen Teilen der Welt etabliert. Credit: Mark van Kleunen
Wissenschaftlicher Hintergrund und Studiendesign
Naturalisation — der Prozess, durch den eine eingeführte Art außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebiets selbsttragende Populationen bildet — stellt eine globale Umweltveränderung dar. Bei Gefäßpflanzen gelten inzwischen mehr als 16.000 Arten als dauerhaft außerhalb ihrer Heimatgebiete etabliert, wobei ein Großteil dieser Einführungen seit den 1950er Jahren in stark vom Menschen geprägten Regionen erfolgte.
Das Team unter Leitung von Konstanz verglich Verbreitungstrends von 3.920 Arten in zehn europäischen Ländern mit globalen Naturalisationsergebnissen. Europa gehört zu den größten Exporteuren naturalisierter Pflanzen weltweit, und dieser kontinentale Fokus erlaubte den Forschenden, den Erfolg innerhalb der Region mit grenzüberschreitender Verbreitung zu verknüpfen. Anstatt eine einzelne Hypothese zu testen, prüfte das Team, ob Arten, die ihr Areal in ihrem Heimatraum ausdehnen, auch diejenigen sind, die sich eher anderswo etablieren.
Wichtigste Ergebnisse: Merkmale, die Ausbreitung vorhersagen
Die Studie identifizierte ein klares Muster: Arten, die in Europa an Häufigkeit und Verbreitung zunehmen, sind überproportional oft dieselben Arten, die global naturalisiert sind. Dagegen gelingt Arten, die in ihren europäischen Heimatbereichen zurückgehen, selten eine Etablierung in fremden Habitaten.
Die Forschenden fanden konsistente Merkmalskombinationen, die sowohl mit innerregionaler Ausbreitung als auch mit erfolgreicher Naturalisation zusammenhängen. Diese Arten sind typischerweise:
- Großwüchsig (strukturell im Wettbewerb um Licht vorteilhaft),
- Ökologische Generalisten (in der Lage, ein breites Spektrum an Umweltbedingungen zu tolerieren),
- Bevorzugt in nährstoffreichen Habitaten vorkommend (häufig mit vom Menschen gestörten Standorten assoziiert),
- Sehr konkurrenzstark in Pflanzenpopulationen.
Rashmi Paudel, Erstautorin der Studie, fasste das Muster zusammen: Die Pflanzen, die zu Hause gedeihen, sind oft dieselben, die auch im Ausland erfolgreich sind, angetrieben durch identische biologische Mechanismen. Mark van Kleunen, der die Zusammenarbeit leitete, bemerkte, dass Arten, die im Heimatgebiet abnehmen, selten zu globalen Gewinnern werden — was nahelegt, dass lokaler Erfolg globales Potenzial vorhersagt.
Ökologische Implikationen und Management
Diese Ergebnisse haben zwei wichtige ökologische Implikationen. Erstens können die Merkmale, die eine Art in ihrem natürlichen Verbreitungsgebiet häufig machen — hohe Konkurrenzkraft, breite Umwelttoleranz und Präferenz für gestörte, nährstoffreiche Standorte — als Präadaptationen wirken, die eine erfolgreiche Etablierung nach einer Einführung ermöglichen. Zweitens verstärken menschliche Aktivitäten, die gezielt häufige und weit verbreitete Arten bewegen (durch Handel, Gartenbau und Transport), das Risiko, dass sich diese Arten anderswo naturalisieren.
Für Verantwortliche in Naturschutz und Politik kann die Überwachung von Arten, die sich innerhalb ihres Heimatgebiets ausdehnen, als Frühwarnsignal dienen. Wenn sich eine Pflanze zu Hause schnell ausbreitet, kann dies strengere Kontrollen im Handel und Transport rechtfertigen, um die Wahrscheinlichkeit einer Einführung in neue Regionen zu verringern. Schutzstrategien sollten daher trait-basierte Risikoabschätzungen mit der Überwachung von Dynamiken im Heimatareal kombinieren.
Fachliche Einschätzung
Dr. Elena Morales, Invasionsökologin (fiktiv), kommentiert: "Diese Studie verknüpft anschaulich die Dynamik innerhalb des Heimatgebiets mit dem Invasionsrisiko. Sie macht deutlich, dass die Invasionsbiologie die Entwicklungen im Heimatareal nicht ignorieren kann — die Arten, die von vom Menschen veränderten Bedingungen zu Hause profitieren, sind oft prädestiniert, das Gleiche im Ausland zu tun. Effektive Biosecurity muss ökologische Überwachung mit Handelsregulierung integrieren."
Verwandte Forschung und Ausblick
Folgestudien könnten untersuchen, ob dieselben Merkmalskombinationen auch auf anderen Kontinenten und in anderen taxonomischen Gruppen gelten oder ob unterschiedliche menschliche Landnutzungsmuster andere Merkmale begünstigen. Fortschritte in globalen Artenverbreitungsmodellen, Trait-Datenbanken und Pfadanalyse für Pflanzeneinführungen werden die prädiktiven Werkzeuge verbessern, um Hochrisikoarten zu identifizieren, bevor sie sich etablieren.
Fazit
Die von Konstanz geleitete Studie zeigt, dass viele Pflanzen, die zu Hause "die Oberhand gewinnen", oft auch jene sind, die sich als naturalisierte Fremdarten im Ausland durchsetzen. Großwüchsige, nährstoffliebende Generalisten dominieren sowohl die heimische Ausbreitung als auch die globale Naturalisation, was auf gemeinsame biologische Mechanismen und starke menschliche Vermittlung hindeutet. Die Verfolgung von Trends im Heimatareal und die Einbeziehung trait-basierter Risikoabschätzungen können Früherkennung und Prävention künftiger Pflanzeninvasionen stärken und so Ökosysteme und Biodiversität weltweit schützen.
Quelle: sciencedaily
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