Aufsehen erregendes Experiment an der Universität Rostock: Die Natur funktioniert chaotisch
In Boddengewässern südlich der Halbinsel Darß-Zingst wurde die experimentelle Lebensgemeinschaft der Natur entnommen.
M. Feike
Dr. Heerkloss
Atelier Baarck, Rostock
Privatdozent Dr. Reinhard Heerkloss führte das "Ostsee-Experiment" an der Universität Rostock durch. Von 1990 - 1997 kultivierte er die komplex zusammengesetzte Lebensgemeinschaft von Planktonarten unter konstanten äußeren Bedingungen im Labor und zählte sie zweimal wöchentlich aus. Wie es möglich war, die Gemeinschaft über einen so langen Zeitraum am Leben zu erhalten und warum die Entdeckung des Chaos für die Ökologie und das Management von Ökosystemen so wichtig ist, darüber will er am 18. März um 15.00 Uhr im Hans-Spemann-Hörsaal des Institutes für Biowissenschaften in der Albert-Einstein-Straße 3 sprechen.
Die Zeitschrift Nature berichtete im Heft vom 14.02.2008 über die Entdeckung von Chaos in einem künstlich isolierten Ökosystem. Der Rostocker Biologe Reinhard Heerkloss hatte Plankton aus der Ostsee isoliert und sieben Jahre lang unter konstanten Bedingungen beobachtet. Der Artikel sorgte in der Fachwelt allgemein für Aufregung. Sensationell an dieser Entdeckung ist, dass sie die bisher vorherrschende Theorie vom natürlichen Gleichgewicht ins Wanken bringt. James Cronin von der "Faculty of 1000 Biology" verlieh der Arbeit das Gütesiegel "Außerordentlich" und stufte sie damit in der Liste hoch bedeutsamer Biologie-Publikationen in die höchst mögliche Kategorie ein.
Unmittelbar nach Erscheinen des Artikels berichtete das Online-Magazin der Zeitschrift Science ausführlich über das Rostocker "Ostsee-Experiment". Das auf und ab von Arten in einem Behälter sei über viele Jahre untersucht worden und es konnte festgestellt werden, dass sich niemals ein Gleichgewicht einstellte. Die chaotische Entwicklung in der Miniaturwelt des Behälters sei ähnlich gut bzw. schlecht voraussagbar gewesen wie das örtliche Wetter, hätten Elisa Beninca und Jef Huisman von der Universität Amsterdam berichtet. Daher müsse man endgültig den lang gehegten Traum von der vollständigen Voraussagbarkeit aufgeben.
Bereits seit drei Jahrzehnten war den Wissenschaftlern bekannt, dass mathematische Modelle eine chaotische Dynamik hervorbringen können. Seitdem gab es viele Versuche, sie auch in der realen Natur nachzuweisen. Aber es zeigte sich, dass die meisten Langzeitbeobachtungen von Populationen für eine sichere Identifikation von Chaos zu kurz sind. Nur in sehr einfachen Systemen wie Laborkulturen einzelner Arten ließ es sich nachweisen. Deshalb glaubten die meisten Forscher nicht an chaotisches Funktionieren realer Ökosysteme. Vielmehr wurden die Ursachen für das auf und ab der Arten in äußeren Faktoren gesucht. Der Nachweis von Chaos in der komplexen und in der Grundstruktur den meisten Ökosystemen ähnlichen Lebensgemeinschaft des Rostocker "Ostsee-Experimentes" sei ein echter Durchbruch, meint Stuart Pimm von der Duke Universität, North Carolina, einer der führenden Autoritäten für Populationsökologie. Die Frage sei nun, ob Chaosdynamik in der freien Natur - von Giraffen bis zu Krokodilen - allgemein verbreitet ist, sagte er der kanadischen Zeitung "Ottawa-Citizen". Dieses Experiment sei immerhin der erste Schritt zu einer Antwort. Wir brauchen mehr Arbeiten dieser Art. Benjamin Harper von der Universität Californien in Santa Barbara ist stark beeindruckt. Der Artikel wird die ökologische Forschung nachhaltig beeinflussen, vermutet er. John Lawton vom Zentrum für Populationsökologie der Universität London in Ascot betont die methodische Bedeutung solcher Plankton-Experimente. Um zu sehen, wie chaotische Systeme auf äußere Zufallseinflüsse reagieren, erhalten wir mit Plankton die Daten in praktikablen Zeiträumen. Im Zusammenhang mit Vögeln oder höheren Pflanzen brauchten wir dagegen Zeitreihen in der Größenordnung von tausend Jahren.
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PD Dr. Reinhard Heerkloss Institut für Biowissenschaften/ Aquatische Ökologie, Universität Rostock, 18051 Rostock, Deutschland, Tel. +49 381 4986073,
email: reinhard.heerkloss@uni-rostock.de
