"Inventur" der Nachtfalter

Die Bergregenwälder der tropischen Anden gehören zu den artenreichsten Regionen der Erde. Doch die Mehrzahl der Ameisen, Käfer und Schmetterlinge, die hier in einmalig großer Zahl vorkommen, ist noch weitgehend unerforscht. Ein internationales ForscherInnenteam rund um Konrad Fiedler vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien hat nun die Familie der spannerartigen Nachtfalter (Geometridae) in Ecuador einer eingehenden "Inventur" unterzogen. Das Ergebnis: Die Vielfalt dieser Schmetterlingsfamilie ist noch weitaus größer als bisher schon angenommen. Die Ergebnisse dazu sind aktuell im renommierten Fachmagazin PLoS ONE erschienen.

Im Bergregenwald des Podocarpus-Nationalparks, im Süden Ecuadors zwischen 1.000 und 3.000 Meter Meereshöhe gelegen, hat das Team Nachtfalter gesammelt und bestimmt. Dabei gingen den ForscherInnen 1.857 unterschiedliche Arten ins Netz – das sind rund 80 Prozent mehr als bisherige Erhebungen ergeben hatten. Die WissenschafterInnen vermuten aber, dass auch diese neue Rekordmarke den regionalen Artenbestand noch bei weitem nicht endgültig erfasst. Mindestens 2.350 Arten vermuten die InsektenforscherInnen hier allein in dieser einen Teilgruppe der Nachtschmetterlinge.

Trotz Höhenlage immense Artenvielfalt
Zum Vergleich: In ganz Europa gibt es weniger als 1.000 Spanner-Arten. Das untersuchte Gebiet in Ecuador ist aber nur rund 25 Quadratkilometer groß, das entspricht etwa sechs Prozent des Stadtgebiets von Wien. "Aus den Regenwäldern der riesigen Tropeninsel Borneo, die ebenfalls für enormen Artenreichtum bekannt sind, kennt man 'nur' rund 1.100 Arten Geometridae", erklärt Konrad Fiedler, Populationsökologe an der Universität Wien. Besonders ungewöhnlich ist, dass die Artenvielfalt der Spanner auf 3.000 Metern Höhe ähnlich hoch ist wie auf 1.000 Metern. Denn die meisten Tiergruppen werden in größeren Höhen rasch artenärmer. Zugleich beobachteten die ForscherInnen aber einen ungemein steilen Wechsel in der Zusammensetzung der Arten-Gemeinschaften mit der Höhenlage der Lebensräume: Fast alle Spannerarten kommen nur in eng begrenzten Abschnitten des Höhengradienten vor. Die große Heterogenität des Lebensraums ist daher eine wichtige Vorbedingung für die enorme Biodiversität.

Bestimmung mit "DNA-Barcodes"
Den deutlichen Anstieg der Artenanzahl gegenüber früheren Untersuchungen erklären die ForscherInnen hauptsächlich mit einer verbesserten Methodik bei der Artabgrenzung der Falter. Sie nutzten "DNA-Barcodes" – eine definierte Region in der mitochondrialen Erbinformation der Falter. Diese Erbgutsequenz kennzeichnet Tierarten unverwechselbar. "Auf diese Weise gelingt es, auch ähnlich aussehende und nah verwandte Arten schnell und verlässlich zu unterscheiden", sagt Gunnar Brehm von der Universität Jena, Erstautor der Studie. Seit 1999 hat Brehm sechs Forschungsreisen nach Ecuador unternommen und insgesamt mehr als 30.000 Falter-Exemplare untersucht.

Artenvielfalt gefährdet
Diese "Inventur" der Nachtfalter ist auch ein Wettlauf gegen die Zeit: Der Artenreichtum der tropischen Regenwälder ist in großer Gefahr. In den kommenden zwei Jahrhunderten, so Prognosen, werde rund die Hälfte aller Arten aussterben, da Klimawandel und Abholzung ihre Lebensräume zerstören. "Dies gilt ganz besonders für die Bergregenwälder der Anden. Beispielsweise hat Ecuador immer noch die höchste Entwaldungsrate aller Länder auf dem südamerikanischen Kontinent, verursacht vor allem durch Brandrodungen", so Fiedler. Da die Zeit drängt, wollen die WissenschafterInnen als nächstes die Vielfalt von Nachtfaltern 1000 Kilometer weiter südlich in den peruanischen Anden erforschen.

Publikation in "PLoS ONE"
Brehm G et al. (2016) Turning up the heat on a hotspot: DNA barcodes reveal 80% more species of geometrid moths along an Andean elevational gradient. PLOS ONE 11: e0150327, 
DOI: 10.1371/journal.pone.0150327