Bodenlos

9. Juni 2011, Süddeutsche Zeitung
Die Erosion des Bodens ist auch im umweltbewussten Europa ein zunehmendes Problem. Eines, das jetzt auch Menschenleben fordert.

Ohne Hecken und ohne Bodenbedeckung hat der Wind freie Bahn. Mühelos bläst er tonnenweise fruchtbare Erde von den Äckern.

Am 8. April kurz nach Mittag blies der Wind mit 80 Kilometern pro Stunde in ein staubtrockenes Ackerfeld südlich von Rostock. Die oberste Bodenkrume löste sich und vermischte sich mit der Luft zu einer riesigen Wolke aus Erde und Sand. Diese überquerte kurz darauf die angrenzende Autobahn 19 und verringerte die Sichtweite schlagartig auf weniger als zehn Meter. Die darauf folgende Massenkarambolage war die größte der vergangenen zwei Jahrzehnte. Acht Menschen starben, 130 wurden verletzt.

Dass die Bodenerosion in Deutschland die Gesellschaft teuer zu stehen kommt, kann seit diesem schwarzen Freitag im April niemand mehr leugnen. Trotzdem gibt es zurzeit kein wirksames Rechtsmittel, um zu verhindern, dass Wind und Wasser die oberste Erdschicht unserer Äcker kontinuierlich abtragen. Das zeigt eine Studie der EU, deren Resultate kürzlich in einer Sonderausgabe des Fachmagazins „Land Degradation & Development“ publiziert wurden (Bd. 22).

Fernsehbeitrag zum katastrophalen Erd- und Sandsturm vom 8. April 2011.

Demnach sind die Kosten für einen effektiven Bodenschutz schlicht zu hoch. «Das rechnet sich oft nicht für die Landwirtschaft», sagt Katrin Prager vom James Hutton Institute in Schottland. Sie sagt, dass Bodenschutzmassnahmen nur dann eine Chance haben, wenn sie dem Bauern keine Mehrarbeit verursachen und wenn sie nichts oder wenig kosten. Ein Beispiel einer solchen Billigmaßnahme ist, dass der Bauer bei einer Hanglage quer zum Gefälle pflügt und nicht senkrecht, damit das Wasser keine Erosionsrillen auswaschen kann.

Aber wenn es darum geht, eine Hecke als Windfang zu pflanzen oder ein Maisfeld mit einer Untersaat aus Gras zu bedecken, damit der Wind den Oberboden nicht mehr fortragen kann, sieht die Sache schon schwieriger aus. Der Landwirt hat zusätzliche Arbeit und das Saatgut für die Grasmischung kostet. Vor diesem Aufwand scheuen sich viele Bauern.

Abhilfe könnten Fördergelder an der richtigen Stelle schaffen. Doch leider orientieren sich die Direktzahlungen aus der EU-Agrarförderung in Deutschland zurzeit nur an der Größe der Anbaufläche und nicht an der Art und Weise der Bewirtschaftung. Nur wenige Bundesländer bieten spezielle Förderprogramme für den Bodenschutz an. Meistens heißt die Losung jedoch: je größer dein Acker, desto mehr Subventionen kriegst du vom Staat.

Eine Praxis, die sogar noch zur Verschärfung des Erosionsproblems führt, denn genau aus diesem Grund verschwanden in den letzten sechzig Jahren allein in Schleswig-Holstein 7 000 Kilometer Hecken. Das ist ein Rückgang von zehn Prozent. „Landwirtschaftliche Betriebe sind interessiert, diese zu roden, um auch noch auf dem letzten Quadratmeter etwas anbauen zu können“, sagt Burkhard Roloff vom Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland.

Das ist insofern erstaunlich, als gerade bei den Hecken das geltende Bodenschutzgesetz sehr präzise formuliert ist. Dort heißt es: „Zu den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis gehört insbesondere, daß die naturbetonten Strukturelemente der Feldflur, insbesondere Hecken, Feldgehölze, Feldraine und Ackerterrassen, die zum Schutz des Bodens notwendig sind, erhalten werden.“ Doch beim Vollzug hapert es, sagt Prager. Die landwirtschaftliche Fläche ist schlicht zu groß, um jeden einzelnen Bauern kontrollieren zu können. „Und solange sich die Bewirtschaftung für die Landwirte rechnet, werden die meisten nichts anders machen“, sagt sie.

Nur, wie lange es sich noch rechnet, ist die Frage. Denn die Erosion schlägt sich direkt in einer verminderten Fruchtbarkeit der Böden nieder. Und das wiederum treibt die Anbaukosten in die Höhe. Eine Studie der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission zeigt, dass die Bauern Großbritanniens jährlich 9 Millionen Euro zusätzlich für Dünger ausgeben, um den negativen Effekt der Erosion zu kompensieren.

Doch nicht nur die Bauern zahlen drauf, sondern auch die Gesellschaft. Denn die verlorene Erde kann anderswo enorme Schäden und Kosten verursachen, wie die Ereignisse auf der Autobahn 19 zeigten. Verdreckte Strassen müssen gereinigt werden, zugeschüttete Seen ausgebaggert und Gebäude, die von den Schlammmassen zerstört wurden, müssen saniert werden. Gemäß einer unpublizierten Schweizer Studie der Universität Bern und Agroscope Reckenholz-Tänikon verursacht so jede Hektare Ackerland einen Schaden von durchschnittlich 150 Euro. Insgesamt kosten die Schäden durch Erosion unsere südlichen Nachbarn pro Jahr 40 Millionen Euro.

Doch solange die Bauern nicht umdenken oder durch finanzielle Anreize zu einer schonenderen Bewirtschaftung geführt werden, bleibt Erosion ein ungelöstes Problem, das uns in jeder Sekunde ein weiteres Stück unserer Lebensgrundlage raubt. Allein in Deutschland werden pro Hektare jährlich rund zehn Tonnen fruchtbare Erde in die Flüsse gewaschen oder vom Winde verweht. Dieser rasante Abbau übersteigt die natürliche Bodenneubildung von einer bis zwei Tonnen pro Jahr um das Fünf- bis Zehnfache. In Mittelmeerländern wie beispielsweise Spanien oder Italien, wo trockene Sommermonate die bodenbedeckende Vegetation absterben lassen, übersteigt die Erosionsrate sogar fünfzig Tonnen pro Hektare und Jahr.

Besonders gefährdet sind auch die Böden im Norden und Nordosten Deutschlands. Sie bestehen aus besonders feinen Sanden, welche die eiszeitlichen Gletscher vor 20 000 Jahren hier deponiert haben. „Diese Sande sind in trockenem Zustand leicht mobilisierbar“, sagt Rainer Duttmann von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Schon eine leichte Brise von zwanzig Kilometern pro Stunde kann die Körner forttragen. 

In den nächsten hundert Jahren wird Europa je nach Standort 2 bis 30 Zentimeter Boden verlieren, wie Luca Montanarella von der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission sagt. Dabei rechnen die Forscher mit Ertragseinbusse von rund fünf Prozent pro zehn Zentimeter Bodenverlust.
Das heißt, bei besonders exponierten Stellen könnten die Erträge um bis zu 15 Prozent zurückgehen. Das lässt sich dann vielleicht nicht mehr gewinnbringend mit zusätzlichen Düngergaben kompensieren. So schlecht diese Nachricht auch ist, für Katrin Prager bedeutet sie Hoffnung. «Spätestens dann müssen die Landwirte, die sich bisher wenig um Bodenschutz kümmern, etwas ändern», sagt sie.

Die Wiederkäuerfliege

Januar 2012, «Atlant's column» auf micronaut.ch
Sie blicken hier auf die Unterseite einer Fliegenzunge. Die wellenartigen Strukturen in der oberen Hälfte des Bildes sind Teil des so genannten Labellums. Es ähnelt der Bodenbürste eines Staubsaugers. Und genau so verwendet die Fliege diesen Körperteil auch.

© Martin Oeggerli

Sie berührt mit ihm eine feuchte Oberfläche und saugt sie auf. Der untere Teil des Bildes zeigt den Beginn des «Schlauchs», durch den die Flüssigkeit zum Mund wandert. Wir nehmen also die Perspektive eines Nahrungsteilchens ein, das im Begriff ist aufgesogen zu werden.

Kauen kann eine Fliege nicht. Wenn die Nahrungsquelle zu trocken ist, wie beispielsweise ein Stück Zucker, benetzt sie diese mit Speichel bis sich die Oberfläche auflöst.

Anders als ein Staubsauger besitzt eine Fliegenzunge nicht nur einen, sondern ganz viele Schläuche. Im Prinzip sind es nur Schlauchhälften (hier orange und gelb eingefärbt). Sie heissen Pseudotracheen – «falsche Luftröhren», weil die Fliege mit ihnen keine Luft, sondern Flüssigkeiten aufsaugt. Ihr Durchmesser beträgt ein halber Mikrometer. Das heisst, auf grössere Nahrungsteilchen wie Pollen, Hefepilze oder Sporen muss die Fliege verzichten, weil sie nicht durch die Pseudotracheen passen.

Appetit auf Fäkalbakterien
Aber das macht nichts. Ihr Leibgericht sind ohnehin die winzigen Fäkalbakterien, die sie so ziemlich überall findet: an einer Türklinke, auf dem Küchentisch oder auf dem Boden. Und natürlich stehen auch jegliche zucker- und salzhaltigen Flüssigkeiten wie Sirup, Schweiss oder Ketchup auf ihrem Speiseplan.

© Martin Oeggerli

Wie weiss sie überhaupt, was sie vor der Nase hat? Sie kann es schmecken. Das Labellum ist mit winzigen Stäbchen gespickt (gelb eingefärbt). Das sind die Geschmacksnerven. Wenn sie mit geeigneter Nahrung in Berührung kommen, schicken sie ein Feuerwerk von elektrischen Impulsen an das winzige Fliegenhirn. «Iss mich!» lautet die Botschaft.

Die Pseudotracheen führen alle zum Mund der Fliege, der etwa einen Millimeter weiter oben liegt. Doch bevor die Nahrung im Magen landet, speichert sie diese zuerst einmal im Kropf. Das ist eine Art Sack irgendwo in der Bauchhöhle.

Nach dem Fressen sitzt sie für eine Weile still in einer Ecke. Während dieser Zeit erbricht sie den Inhalt des Kropfs in kleinen Tröpfchen, die sie vor sich hin auf die Unterlage setzt. Langsam verdunstet jetzt das Wasser aus dem Tropfen. Auf diese Weise entsteht eine konzentrierte Nährstoffbrühe, welche die Fliege am Ende wieder in sich aufsaugt. Erst jetzt beginnt sie mit der Verdauung.

Eine andere Methode, um die Flüssigkeit zu konzentrieren, ist das so genannte «Blubbern», wie die Forscher es nennen. Dazu hält die Fliege einen Tropfen mit ihrem Labellum (die Bodenbürste) fest. Nun wartet sie eine Weile, bis eine ausreichende Menge an Feuchtigkeit verdunstet ist, und saugt dann den Tropfen mit den Pseudotracheen wieder auf. Fliegen «kauen» ihre Nahrung also zweimal, genau wie Kühe.

Read this article in English on micronaut.ch

In der Küche der Evolution

Dezember, Horizonte
In Schweizer Seen entstehen neue Fischarten so schnell, dass man ihnen fast dabei zusehen kann. Leider werden sie von uns genauso schnell wieder ausgerottet. 

Schweizer Felchen sind ein Wunder der Evolution. Und gut schmecken tun sie auch.

Die Evolution ist eine der kreativsten Köchinnen der Welt. Als die Dinosaurier ausstarben, gab sie nicht klein bei, sondern schuf aus den Arten, die den Kometeneinschlag überlebten, das heute existierende Bouquet aus Tieren und Pflanzen. In der gegenwärtigen menschgemachten Ausrottungswelle ist die Evolution unsere Rückversicherung. Auch jetzt bringt sie langsam, aber stetig immer wieder neue Arten hervor. Wie sie das genau macht, war bis vor kurzem ihr Geheimnis. Doch nun haben Schweizer Forscher einen Einblick in ihren Kochtopf gewonnen. Der Befund: Auf die Qualität der Zutaten kommt es an – und auf die Grösse des Topfs.

Eine der produktivsten Küchen für neue Arten ist die Seenlandschaft der ostafrikanischen Hochebene. Ihr Zentrum bildet der Viktoriasee, der eineinhalb Mal so gross ist wie die Schweiz. Um ihn herum liegen einige weitere kleinere Seen, die in der Vergangenheit alle über ein Flusssystem miteinander verbunden waren. Dort untersuchen der Biologe Ole Seehausen und sein Team von der Universität Bern und dem Wasserforschungsinstitut Eawag die Evolution neuer Buntbarscharten.

In den letzten 15 000 Jahren sind aus ursprünglich ein paar wenigen Arten dieses Fisches 500 neue entstanden. Das macht im Schnitt eine Art alle 30 Jahre – ein absoluter Rekord im Tierreich. «Wir versuchen zu verstehen, warum hier die Evolution so schnell war», sagt Seehausen. Eine der Schlüsselkomponenten ist die enorme Ausdehnung des Viktoriasees. «Vor 15 000 Jahren wurde dieser grosse Landschaftsstrich plötzlich überschwemmt. Es entstand ein riesiger See mit einer Wassertiefe von 80 Metern. Da gab es auf einen Schlag ein reiches Spektrum von neuen Lebensräumen.»

In diesen Suppentopf gelangten bald darauf die ersten Fische: Sie schwammen durch die Zuflüsse der kleineren Nachbarseen heran. Verschiedene Arten von Buntbarschen, die sich vorher noch nie zuvor begegnet waren, trafen aufeinander und paarten sich. Das Resultat war ein genetisch reichhaltiger Eintopf. «Die Arten verschmolzen zu einem Hybridschwarm, der ein sehr breites Spektrum an Genen besass», sagt Seehausen.

Die Fische vermehrten sich, bis ihnen der Platz auszugehen drohte. Der Ausweg hiess Spezialisierung. Ein paar der Buntbarsche passten sich einem Leben nahe der Wasseroberfläche an. Andere begannen, die mittlere Wasserschicht zu besiedeln, wieder andere stiessen in die tiefsten Schichten des Sees vor. Innerhalb jeder Wasserschicht spezialisierten sich verschiedene Arten auf unterschiedliche Nahrung.

Die Felchenarten der Schweiz. In jedem See leben bis zu drei verschiedene Arten.

Auch ihr Fortpflanzungsverhalten änderte sich. Die Fische aus den einzelnen Gruppen paarten sich nur noch unter ihresgleichen. Die Weibchen interessierten sich fortan nur noch für Männchen, die ihr gruppenspezifische Farbmuster hatten. Ihre neue Politik in Sachen Fortpflanzung trieb die Artbildung in rasantem Tempo voran. Am Ende gab es im Victoriasee 500 Buntbarscharten, die sich alle in Verhalten, Farbe und Form klar voneinander unterschieden.

Die Evolution kocht nicht nur in Afrika schnell und gut, sondern auch in der Schweiz. Als Seehausen die genetische Vielfalt der hiesigen Felchen untersuchte, kam er verblüffenderweise zu einem ähnlichen Ergebnis wie bei den Buntbarschen. «In jedem See leben mehrere Arten, die alle in nur 15 000 Jahren entstanden sind», sagt er. Auch das ist verglichen mit andern Tierarten ein Rekord. Am Ende der Eiszeit, als die Schweiz noch von Eis bedeckt war, lebte am Rand der Gletscher in eisigem Wasser ein genetisch breit gefächerter Hybridschwarm der Vorfahren der Felchen. Vermutlich wanderten sie bis zur Nordsee und kehrten nur zum Laichen in die eiszeitlichen Flüsse zurück.

Dann begannen die Eismassen zu schmelzen und hinterliessen die heutige Schweizer Seenlandschaft. Wie den Buntbarschen bot sich auch den Ur-Felchen plötzlich ein riesiges Terrain mit unbesetzten ökologischen Nischen. Sie liessen sich nicht zweimal bitten und besiedelten den neuen Lebensraum. Sie schwammen in den Brienzersee, den Genfersee, den Vierwaldstättersee, den Zürichsee und den Bodensee und spezialisierten sich dort auf ein Leben in unterschiedlichen Wassertiefen und auf verschiedene Nahrung. Am Ende entstanden so 28 verschiedene Felchenarten. Die meisten davon findet man nur in je einem See, wo sie in einer bestimmten Wassertiefe laichen. In Zeiten des Artensterbens ist das eine erfreuliche Nachricht.

Doch nicht alle sind von den Kochkünsten der Evolution überzeugt. «Viele Biologen sehen die verschiedenen Felchen nicht als unterschiedliche Arten», sagt Seehausen. «Das hat damit zu tun, dass die Felchen anders als die Buntbarsche oberflächlich betrachtet sehr ähnlich aussehen.» Selbst das Bundesamt für Umwelt (Bafu), das in Sachen Artenerfassung in der Schweiz massgebend ist, hat Mühe mit der unverhofften Vielfalt. «Traurigerweise sind die Felchen auf der Artenliste des Bafu bis jetzt nicht als eigenständige Arten aufgeführt», sagt Seehausen.

Das ist etwas eigenartig, wo doch die Internationale Naturschutzunion IUCN bereits 19 Schweizer Felchenarten anerkannt hat und auf ihrer Roten Liste der bedrohten Arten führt.
Dass die hiesigen Behörden sie immer noch als Einheit behandeln, hat für ihre Vielfalt fatale Folgen. Felchen gehören nämlich zu den beliebtesten Speisefischen der Schweizer. Darum werden unsere Seen jährlich mit einer halben Milliarde Jungfelchen bestückt. Die Elterntiere werden dabei immer aus denselben Seen entnommen, in welchen später die Jungfische ausgesetzt werden.

So gibt es von See zu See keine Durchmischung der Arten. Trotzdem versalzt der Mensch mit dieser Aktion der Evolution die Suppe, weil pro See bis zu fünf verschiedene Arten vorkommen können. «Das Aussetzen gezüchteter Felchen könnte zu Artkreuzungen führen und zum Verlust der genetischen Besonderheit zwischen den Arten», sagt Seehausen. So würden die Felchenpopulationen genetisch gesehen zurückkehren in einen Zustand vor der letzten Eiszeit. Aus den vielen Arten, die in unseren Seen leben, wird wieder eine Art.

Eine noch grössere Gefahr geht von den städtischen und landwirtschaftlichen Abwässern aus. Sie führen mit ihren Nährstoffen zur Eutrophierung, das heisst, den unteren Wasserschichten des Sees geht der Sauerstoff aus. Die Felchen, die sich auf diesen Lebensraum spezialisierten, müssen weiter nach oben wandern. Dort kommen sie jedoch mit anderen Arten in Kontakt. Die Fische paaren sich, und aus zwei unterschiedlichen Arten wird eine einzige Art. Eins plus eins macht eins – die Artenvielfalt geht zurück.

Auf diese Weise sind in den letzten fünfzig Jahren ein Drittel der Felchenarten unserer Seen ausgestorben. Indem wir den Fischen die Vielfalt der Lebensräume unserer Seen nähmen, machten wir den Kochtopf für die Evolution kleiner. «Wir rotten nicht nur Arten aus, sondern zerstören auch die Grundlage für die Bildung neuer Arten», sagt Seehausen.

Schmutzli aus der Hölle

4. Dezember 2011, NZZ am Sonntag
Schmutzli ist der ewige Zweite, der Schatten des wahren Stars, dem Samichlaus. Alles falsch, denn der schwarze Knecht hat sich hinterrücks einen roten Mantel übergeworfen und droht nun seinen Meister vom Thron zu stossen.

Die Figur des Schmutzlis (Knecht Ruprecht) diente als Vorlage für...

Ursprünglich kam Schmutzli direkt aus der Hölle. Er war ein Teufel, ein fleischgewordener Höllengeist, der zum Dienst unter dem Heiligen Sankt Nikolaus verurteilt war. Alte Zeichnungen und Kupferstiche zeigen ihn mit Hörnern und einem vom Höllenrus schwarz gefärbten Gesicht.
Viele seiner über 60 verschiedenen Bezeichnungen offenbaren sein wahres Wesen nur allzu deutlich: Düvel, Belzebub, Leutfresser, Böser Klaus oder Spitzbartl. Und in seinem weitum verbreiteten Namen «Knecht Ruprecht» steckt das Wort «Percht», eine alte Bezeichnung für den Teufel.

In der Hand trägt er Fitze oder Peitsche und auf dem Rücken einen Sack oder einen Tragkorb. Mit dieser Ausrüstung liesse es sich gut kinderraubend durch das Land ziehen. Doch zum Glück kann er seine teuflische Ader nicht ausleben. Dafür sorgt Sankt Nikolaus, der ihn in Ketten gelegt hat und immer an der kurzen Leine führt. Aber was macht bloss ein Heiliger mit einem Teufel?

Die Antwort: Kinder erziehen. Schmutzli hat die Aufgabe, jeden unartigen Bengel in den Sack zu stecken. Der Sack oder der Korb ist eine Art portable Hölle. Dort kommt hinein, wer etwa seine Gebete nicht regelmässig aufsagt – eine Sünde im alten katholischen Europa.

Auf diese Weise üben Schmutzli und Samichlaus mit den Kleinen Jahr für Jahr die Generalprobe für den Tag des jüngsten Gerichts. Die Guten kommen in den Himmel, sprich, sie bekommen Geschenke, und die Bösen kommen in die Hölle, sprich, sie landen vorübergehend im Sack. Und sollte das dem Gebetseifer nicht auf die Sprünge helfen, droht Nikolaus damit, dass der Düvel sie auffrisst.

Im 21. Jahrhundert freilich hat die katholische Zuckerbrot-und-Peitschen-Pädagogik längst ausgedient. Der moderne Schmutzli hat mit seiner düsteren Vergangenheit abgeschlossen und ist Anhänger einer zeitgemässeren Kindererziehung geworden. Die St. Nikolausgesellschaft der Stadt Zürich etwa schickt ihre Schmutzlis und Chläuse regelmässig in die Weiterbildung. Dazu gehören Vorträge von Kinderpsychologen und Diskussionen mit Eltern, Kindergärtnerinnen und Spielgruppenleiterinnen.

...den amerikanischen Weihnachtsmann. Hier eine der Zeichnungen von Thomas Nast aus dem 19. Jahrhundert. Coca Cola nahm die Figur 1931 in ihre Werbe- campagne auf und machte sie weltberühmt.

Auch in seinem Aussehen hat sich einiges getan. Um den Kindern die Angst zu nehmen, trägt er statt Höllenrus nur noch etwas braunes Gesichtspuder auf. In der Stube gibt sich der einst mürrische Teufel als redseliger Wanderprediger. Er zählt sowohl die schlechten als auch die guten Taten der Kinder auf und danach ergreift der Samichlaus das Wort und gibt ihnen Verhaltenstipps für das kommende Jahr. Nicht länger sind sie Gegensätze wie Tag und Nacht, sondern ein eingespieltes Duo mit einer grossen Portion emotionaler Intelligenz. Am Schluss gibt es Geschenke für alle – natürlich aus dem Sack des Schmutzlis. Kinder da reinzustecken ist absolut tabu.

Die erstaunlichste Transformation hat Schmutzli jedoch in den Vereinigten Staaten durchlebt. Der deutsche Einwanderer Thomas Nast hat im 19. Jahrhundert die ersten Zeichnungen des amerikanischen Weihnachtsmannes angefertigt. Als Vorlage diente ihm jedoch nicht der Nikolaus. Denn den gab es in seiner alten Heimat der Pfalz nicht. Stattdessen musste der «Pelznickel», wie die pfälzische Schmutzlivariante heisst, Modell für Nast stehen.

Noch heute sieht man dem amerikanischen Weihnachtsmann seinen teuflischen Ursprung an: Sein dicker, mit Kindern gefüllter Wanst, sein aus Fell gefertigter Mantel, sein lauter und neckischer Charakter und seine für einen Heiligen völlig unangemessene Art, heimlich in Häuser einzudringen. Nein, das hat nichts mit Sankt Nikolaus zu tun, das ist Schmutzli in einer neuen, aufgemotzten Verpackung.

Und dieser Schmutzli hat seinem einstigen Herrn Rache geschworen. Der amerikanische Santa-Claus-Kult schwappt mittels Werbung und Kino auf Europa über und droht den wahren Nikolaus arbeitslos zu machen. Die Situation ist so prekär, dass manche Orte in Holland und Deutschland den invasiven Santa verbieten. Das zeigt: Auch ein Schmutzli aus der Hölle kann ganz gross raus kommen, wenn das Marketing stimmt.

Die Evolution des Essen Teilens

30. Oktober 2011, NZZ am Sonntag
Schon kleine Kinder teilen ihr Pausenbrot miteinander. Was für uns Menschen heute selbstverständlich ist, benötigte Jahrmillionen der Evolution. Das zeigen neue Verhaltensstudien an unseren nächsten Verwandten.

Wer sich nur von Gras ernährt, wie die Blutsbrustpaviane, der lernt nie sein Essen mit anderen zu teilen.

Anders als wir Menschen verstehen Affen beim Essen keinen Spass. Sie könnten nie gemeinsam um eine Rösti sitzen und sie friedlich miteinander verspeisen. Denn für Affen ist Nahrung direkt an den Kampf ums Überleben gekoppelt. Für das Teilen gibt es keinen Platz. Aber dieser Röstigraben zwischen Mensch und Tier wurde in den letzten Jahren immer schmaler. Wissenschafter beobachteten bei vielen Affenarten, dass auch sie in der Lage sind, Nahrung miteinander zu auszutauschen. Nun haben Forscher der Universität Zürich herausgefunden, wie sie sich diese sehr menschliche Fähigkeit angeeignet haben.

Die beiden Anthropologen Adrian Jaeggi und Carel van Schaik haben das Essverhalten von 68 Affenarten ausgewertet. Sie fanden, dass bei einem Viertel die Erwachsenen untereinander Nahrung als Geschenk überreichen. Das ist bemerkenswert, weil Nahrung unter Tieren normalerweise als Schlüsselkomponente des Überlebens betrachtet wird. «Das Futter wegzugeben ist fast so schlimm wie Selbstmord», sagt van Schaik.

Die Affenmütter jedoch haben gelernt, über ihren Schatten zu springen. Denn ein Affenbaby kann nicht automatisch wissen, wo im Dschungel die fettesten Käferlarven zu holen sind. Seine Mutter muss ihm einen morschen Baumstamm zeigen, eine Larve herausholen und sie dem Jungen vor die Nase halten.

Dabei passieren im Gehirn des Jungen zwei Dinge. Erstens lernt es, wie man sich seine Mahlzeit beschafft, und zweitens brennt sich der Akt des Teilens unauslöschlich in seine Erinnerung ein. «Später als Erwachsene entdecken die Affen die Fähigkeit zu teilen wieder, wenn sie jemandem ihre Freundschaft bekunden wollen», sagt van Schaik. Das können ausschliesslich die Affen, die als Babys Käferlarven vom Baum der Erkenntnis gegessen haben. Bei den Arten, wo die Mütter keine Nahrung an den Nachwuchs abgeben, entwickelt sich das nicht. «Die anderen Affenarten kommen über das gegenseitige Lausen nicht hinaus», sagt van Schaik.

Ein solches Beispiel sind die Blutbrustpaviane. Bei ihnen erübrigt sich das Teilen, weil sie sich fast ausschliesslich von Gras ernähren. Das muss man einfach ausrupfen und in den Mund stecken. «Wenn es völlig klar ist, was man essen kann und nicht, dann braucht die Mutter nicht mit den Jungen zu teilen», sagt van Schaik.

Eine Voraussetzung für das Teilen ist also, dass die Nahrungsbeschaffung schwierig ist. «Zum Beispiel gibt es Früchte, von denen die Tiere nur die Samen essen. Das Fruchtfleisch selbst wird weggeworfen», sagt van Schaik. Die Zubereitung solcher Kost ist schwierig – die Mutter muss ihr Futter mit dem Jungen teilen, wenn sie will, dass es ein paar extra Kalorien bekommt.

Und selbst das ist keine Garantie dafür, dass sich das Junge später als Erwachsener an diese besondere Fähigkeit erinnert. Von den 68 untersuchten Arten teilten bei rund der Hälfte die Mütter mit ihrem Nachwuchs. Aber wieder nur bei der Hälfte von ihnen machten das später auch die Erwachsenen untereinander.

Zu den Glücklichen, die es auf der Evolutionsleiter ein paar Stufen weiter nach oben geschafft haben, gehören beispielsweise die Schimpansen, die Bonobos, die Orang-Utans oder die Krallenaffen.

Mit diesem Schritt haben sie ihr Repertoire der Kommunikation entscheidend erweitert. Sie sind nunmehr in der Lage, sich gegenseitig etwas vom Wertvollsten zu schenken, was es gibt. Das eröffnet ihnen ungeahnte Möglichkeiten. Wenn beispielsweise ein Männchen einem Weibchen eine Banane überreicht, dann ist das eine besonders starke Sympathiebekundung und bedeutet übersetzt: «Treffen wir uns nachher zum Sex?» Und nicht selten verdankt das Weibchen die männliche Grosszügigkeit mit einem Schäferstündchen.

Für die spendablen Männchen geht die Rechnung auf. Mittels Futtergaben können sie ihre eigenen Chancen beim anderen Geschlecht verbessern und so steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sie dereinst Vater werden. Auf dieselbe Weise können auch gleichgeschlechtliche Affen untereinander Beziehungen aufbauen. Männchen erkaufen sich mittels Nahrung die Freundschaft von Geschlechtsgenossen, was ihren sozialen Status enorm aufwertet. Damit sind Käferlarven, Feigen und Nüsse in der Welt der Affen zur neuen starken Währung der Freundschaft aufgerückt.

Um jedoch auch Nahrung ohne Gegenleistung zu teilen, wie wir Menschen das mit der Rösti machen, müssen Schimpansen und Co. noch mindestens einen entscheidenden Entwicklungsschritt vollziehen. Die Forscher nennen ihn die «kooperative Jungenaufzucht». Das heisst, dass nicht die Mütter alleine für die Aufzucht der Jungtiere verantwortlich sind, sondern dass andere Gruppenmitglieder sie dabei unterstützten. Erst in einem solchen überfamiliären Verband können sich besondere Fähigkeiten wie Sprache oder eben das Teilen ohne Gegenleistung entwickeln.

Die Krallenaffen sind bislang die einzige Primaten-Familie, welche die kooperative Jungenaufzucht für sich entdeckt hat. Das hatte dramatische Auswirkungen auf ihr Essverhalten. Sie teilen Nahrung nicht erst dann, wenn sie intensiv darum angebettelt werden, sondern auch von sich aus. Dazu haben sie sogar spezielle Rufe entwickelt, mit denen sie ihre Jungen auf Nahrungsquellen aufmerksam machen. «Wenn die Erwachsenen im Wald Nahrung finden, geben sie zwitschernde Laute von sich bis die Jungen kommen», sagt Judith Burkart vom Anthropologischen Institut und Museum der Universität Zürich.

Bei den erwachsenen Tieren liess die Kooperation so etwas wie eine Esskultur entstehen. «Wenn Schimpansen ein grosses Stück Fleisch finden, teilen sie nur, wenn ihre Kollegen intensiv darum betteln. Bei Krallenaffen hingegen werden auch grosse Futterquellen selten monopolisiert und alle können sich bedienen», sagt Burkart.
Wenn es also Nahrung im Überfluss gibt, machen sie genau dasselbe wie wir Menschen: Sie sitzen friedlich beisammen und geniessen ihr Mahl. «Das machen sich auch die Wärter im Zoo zunutze. Sie können bei den Krallenaffen einfach eine Futterschale für alle reinstellen, ohne dass es Streit gibt», sagt Burkart. Ist das Nahrungsangebot jedoch knapp, hört der Spass auf und jeder schaut nur noch für sich – genau wie bei uns Menschen.

Der Micronaut

 2. Oktober 2011, NZZ am Sonntag
Er bläht Schmetterlingseier auf Fussballgrösse auf und geht auf der Netzhaut einer Katze spazieren. Der Micronaut ist der Superheld der Microfotografen.

Die Oberfläche eines Schmetterlingseis sieht unter dem Elektronenmikroskop aus wie die Kuppel eines Gebäudes. Mehr Bilder von Martin Oeggerli gib es auf www.micronaut.ch

Vom Haaransatz abwärts sieht Martin Oeggerli aus wie ein Forscher. Er trägt ein T-Shirt und Jeans und dazu leichte Schuhe für einen langen Tag im Labor. Seine Haare – mit viel Gel zu einer Gebirgslandschaft frisiert – sind jedoch ganz die eines Künstlers. Genau so funktionieren auch seine Bilder: ihre Grundierung ist wissenschaftlich korrekt, doch drüber streicht Oeggerli mit Farbe seine eigene künstlerische Interpretation der Realität.

Sich selbst bezeichnet er weder als Forscher noch als Künstler, sondern als «Micronaut». Das ist jemand, der mit einem leistungsstarken Elektronenmikroskop in die unbekannte Welt des Kleinen hinabsteigt und Formen und Oberflächen ergründet, welche die wenigsten Menschen je gesehen haben. Seit 2008 macht er das hauptberuflich. Zu seinen Kunden gehören Zeitungen und Zeitschriften aber auch Firmen, die mit Produkten arbeiten, die so klein sind, dass man sie mit herkömmlichen Methoden nicht darstellen kann.

Die Bilder, die er von seinen Expeditionen mitbringt, sind inzwischen weltberühmt. Schon mehrmals hat das renommierte Hochglanzmagazin National Geographic ganze Serien seiner Bilder abgedruckt und bei den diesjährigen «International Photography Awards» in New York belegen sie in der Sparte Mikrofotografie sowohl den ersten als auch den zweiten Platz.

In seinem neusten Projekt reist Oeggerli in die Augen verschiedener Lebewesen. Auf seiner Liste stehen unter anderem die einer Katze, die eines Hais und die eines Schweins. «Das Interessante an diesen dreien ist, dass sie hinter der Netzhaut eine reflektierende Schicht besitzen.» Sie spiegelt das Licht zurück an die Sinneszellen der Netzhaut. So können die Tiere auch bei Dunkelheit noch sehr gut sehen.

Chemiker kennen die Zusammensetzung dieser Schicht bis auf das letzte Molekül und Biologen können seine Entstehung evolutionsgeschichtlich bis auf 50 Millionen Jahre genau festmachen. Dennoch gibt es einen blinden Fleck in der Forschung: niemand weiss, wie diese Schicht von nahem aussieht. Niemand hat je einen Spaziergang auf ihr unternommen und ist im Grundgerüst des Auges herumgeturnt.

«Der Mikrokosmos ist noch lange nicht endgültig erforscht», sagt Oeggerli. Die Wissenschafter, die sich auf abstrakte Messungen der Natur mittels Reagenzgläsern und Gaschromatographen spezialisiert haben, sind oft sprachlos, wenn sie ihr Forschungsobjekt zum ersten Mal als gestochen scharfe Abbildung in Farbe sehen.  «Manchmal entdecken Experten auf meinen Bildern Dinge, die sie noch nicht gewusst haben.»

In den letzten drei Jahren hat Oeggerli schon oft das Banale in den Status des Göttlichen erhoben. So zum Beispiel in seiner Serie über Pflanzenpollen. Das Elektronenmikroskop hat sie auf die Grösse von Fussbällen aufgeblasen und sie als wunderschöne sphärische Strukturen enthüllt, die aus Rillen, Noppen, Stacheln, Spalten und filigranen Gitternetzen aufgebaut sind.

Doch der Weg zum perfekten Bild ist lang. Bevor Oeggerli in den Mikrokosmos eines Pollens abtauchen kann, muss er ihn auf den wilden Ritt im Elektronenmikroskop vorbereiten. Dazu muss der staubkorngrosse Pflanzenbestandteil vollkommen trocken sein. Natürlich kann man ihn nicht einfach in den Ofen schieben und nach einer halben Stunde wieder herausnehmen. So würde er zu einem unansehnlichen Häufchen zusammenschrumpeln, wie ein Apfel, der drei Wochen auf dem Fensterbrett liegt.

Darum badet Oeggerli den Pollen in einer Reihe hochgiftiger Chemikalien. Sie verkitten die Proteine und Fette, aus denen er besteht, zu einem starren Gerüst. Auf diese Weise bleibt seine Form perfekt erhalten. Danach wird ihm das Wasser ganz langsam entzogen, damit das Präparat keine Risse bekommt.

Nun kommt der beinharte und staubtrockene Pollen in eine Vakuumkammer direkt unter eine kleine Goldplatte. Mit Hilfe einer elektrischen Spannung werden positiv geladene Argon-Ionen von unten in die Goldplatte hinein geschossen. Das hat denselben Effekt wie ein Sturmgewehr, das im Seriefeuer auf eine Betonwand schiesst. Einzelne Goldatome splittern von der Oberfläche ab und rieseln auf den Pollen hinab. «Es ist wichtig, dass der Pollen nur von einer hauchdünnen Schicht bedeckt wird. Sonst würde es die feinen Strukturen zudecken, so wie es der Schnee im Winter mit der Landschaft macht.»

Diese Goldbeschichtung ist für das Elektronenmikroskop unabdingbar. Denn das Gerät arbeitet nicht mit Licht, wie ein herkömmliches Mikroskop, sondern mit einem Elektronenstrahl. Den kann man sich wie einen sehr feinen Wasserstrahl vorstellen. Ein Elektron nach dem anderen schiesst aus einer Düse und trifft auf den goldbedeckten Floh. Beim Aufprall spritzen die Elektronen in alle Richtungen davon, gerade so wie beim Wasserstrahl, wenn er auf eine harte Oberfläche trifft. Diese Spritzer werden von zwei Detektoren aufgezeichnet und innerhalb von zehn Minuten entsteht so ein gestochen scharfes Bild.

Der einzige Nachteil dabei ist, dass die ursprünglichen Farben verloren gehen. Darum koloriert Oeggerli seine Schwarzweiss-Bilder im Nachhinein auf dem Computerbildschirm nach eigenem Gutdünken. Ist das wissenschaftlicher Betrug oder künstlerische Freiheit? Der Micronaut meint dazu: «Durch die Einfärbung kann ich den Betrachter auf wissenswerte Details hinweisen, die man sonst gar nicht sehen würde.» In Zeiten, in denen sich jedes Model nach dem Ablichten vom Bildbearbeiter einen perfekten Teint verpassen lässt, darf man einem Pollen wohl dasselbe Recht zugestehen.

Unten Futter, oben Holz

August 2011, ecolife 
Hochstammbäume haben in der Schweiz einen schweren Stand. Doch jetzt kommt ihre Renaissance. Endlich dürfen sie wieder auf die Felder der Bauern.

Die neuen Pappeln auf dem Acker von Christian Kaufmann. In 30 Jahren wandern die in den Ofen.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gab es hierzulande noch 15 Millionen Hochstamm-Obstbäume. Nur hundert Jahre später ist ihre Zahl auf knapp drei Millionen zusammengeschrumpft. Die Schweiz hat damit nicht nur eines ihrer prägnantesten Landschaftselemente fast verloren; sie hat auch massiv an einem wichtigen Stützpfeiler der Biodiversität gesägt. Doch nun wendet sich das Blatt. Zwischen Mais und Weizen sollen bald wieder Bäume auf den Feldern stehen.

Einer der an den Traum vom Baum glaubt, ist Christian Kaufmann. Er ist Landwirt im Kanton Basel-Landschaft und züchtet auf 16 Hektaren Rinder für die Fleischerzeugung. Auf seinem Gelände stehen als Erbstück seiner Vorfahren immer noch 150 halb verhasste halb geliebte Hochstamm-Obstbäume – ein Überbleibsel aus vergangenen Zeiten als die Obstproduktion noch rentabel war. Doch das ist längst vorbei.

Heute bekommt Kaufmann von der Schnapsbrennerei für seine handgepflückten Kirschen und Äpfel noch 60 Rappen pro Kilogramm. «Das ist unrentabel», sagt Kaufmann. Nicht viel besser sieht es beim Speiseobst aus. Grossverteiler wie Migros und Coop haben mittlerweile so strenge Anbau- und Hygienevorschriften, dass sich der Unterhalt von kleinen Obstgärten schlicht nicht mehr lohnt. Kaufmann hat darum in den letzten Jahren über hundert Hochstammbäume gefällt.

Trotzdem hat er etwas für Bäume übrig. Sie dürfen ihm einfach keinen Platz wegnehmen, denn den braucht er für die Futterproduktion seiner Tiere. In Deutschland ist er schliesslich auf die Lösung gestossen: die Agroforstwirtschaft. Es ist die effiziente Kombination von traditionellem Ackerbau mit einer Baumkultur. Unten wächst Futter, oben Holz.

Statt Obstbäume sind es hier jedoch Laubbäume. Ihr Holz wird in 30 Jahren zu Schnitzel verarbeitet und geht in die Stromerzeugung oder man lässt sie noch weitere 30 Jahre stehen und bekommt so bestes Möbelholz. Ihr Vorteil: Reihen aus Laubbäumen sind viel pflegeleichter als Obstgärten. So fällt etwa jegliche Behandlung mit Pestiziden weg und auf eine halsbrecherisch lange Leiter zu steigen, um Früchte zu ernten, ist auch überflüssig. Zudem wurzeln Laubbäume tief. So kann man bis einen Meter an den Stamm heran pflügen ohne das Wurzelwerk zu beschädigen. Bei den alten flachwurzelnden Obstbäumen wäre das undenkbar. 

Und so pflanzte Kaufmann dieses Jahr 51 Zitterpappeln. Der Abstand zwischen den Reihen richtete er nach der Breite seiner Maschinen. Auf diese Weise stören ihn die Bäume beim beackern seines Feldes praktisch nicht. «So reduziere ich den Mehraufwand auf ein Minimum», sagt er.

Natürlich macht man mit 51 Pappeln, die in drei Jahrzehnten in einem Ofen landen, nicht das grosse Geld. Für die Bauern lohnt sich so etwas nur wegen den Direktzahlungen. Kaufmann erhält für jeden Baum 30 Franken pro Jahr. Trotzdem ist auch ein Stück Ideologie dabei. «Ich möchte etwas an die nächste Generation weitergeben», sagt Kaufmann. Im Übrigen ist es auch nicht einfach, sich den Spott der Nachbarn gefallen zu lassen. Pappeln hat in dieser Gegend noch nie jemand auf einen Acker gepflanzt. «Aber mir ist es egal, ob die Leute mich für einen Spinner halten», sagt Kaufmann.

Ökologisch betrachtet, gibt es gute Gründe, ein paar Bäume zwischen Mais und Weizen zu stellen. Die Wurzeln wirken wie eine Düngerpumpe. Sie bringen Nitrat, das tief in den Boden gesickert ist und ausserhalb der Reichweite der Ackerkulturen liegt, wieder an die Oberfläche. Das schrieb Felix Herzog von der landwirtschaftlichen Forschungsanstalt Agroscope kürzlich in einer Studie. Der Baum baut das Nitrat als Stickstoff in seine Blätter ein. Wenn diese im Herbst abfallen, wird der darunter liegende Acker gratis mit Dünger berieselt.

Doch den grössten Nutzen haben Baumreihen wohl auf die Artenvielfalt. Vögel und Insekten lieben Bäume. Sie sind Lebensraum, Nistplatz und Jagdrevier in einem. Auf diese Weise kehrt ein Stück Natur in die intensive Ackerwirtschaft zurück. Und das gibt dem Bauern einen Grund, den Baum auf dem Feld zu lieben statt ihn zu verachten. «Bäume pflanzen hat einen emotionalen Wert», sagt Herzog. Emotionen, die der Bauer an die Wanderer und Velofahrer weitergibt, die dank ihm eine «bäumige» Landschaft erleben dürfen.