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.