Was ist Nischenbau?

Nischenbau bezeichnet den Prozess, durch den ein bestimmter Organismus seine Umwelt verändert. Diese Veränderungen können entweder eine physikalische Veränderung der Umwelt oder die Veränderungen sein, die auftreten, wenn ein Organismus seinen Lebensraum verlässt. Solche Wechsel umfassen die Schaffung von Schatten und den Bau von Nestern und Höhlen. Evolution durch Nischenbildung kann auftreten, wenn die Modifikationen den natürlichen Selektionsdruck beeinflussen. Anthropologen und Biologen haben längst erkannt, dass Tiere ihren Lebensraum stark verändern und dass dieser Prozess vom Menschen auf das Äußerste angewendet wird. Der Begriff selbst wurde 1988 von John Odling-Smee, einem Oxford-Biologen, geprägt, der sich bemühte, das Vorkommen als evolutionären Prozess einzubeziehen.

Beschreibung

Indem Organismen ihre Umgebung verändern, verändern sie den Selektionsdruck, der sowohl auf die gegenwärtigen als auch auf die zukünftigen Generationen des jeweiligen Organismus einwirkt. Die Änderungen bieten dem Konstrukteur eine Reihe von Vorteilen, auch wenn die Überlebenschancen möglicherweise nicht steigen. Ein Prozess wird als Nischenkonstruktion betrachtet, wenn er drei Kriterien erfüllt. Erstens muss der Organismus die Umweltlebensräume erheblich verändern. Zweitens müssen die Modifikationen den Selektionsdruck auf einen bestimmten Empfängerorganismus beeinflussen. Drittens sollte auch in mindestens einem Empfänger eine evolutionäre Reaktion vorhanden sein, die durch die Umweltveränderung ausgelöst wird. Eine Gruppe von Biologen hat kürzlich argumentiert, dass der Prozess für die Evolution genauso bedeutsam ist wie die natürliche Selektion. Sie schlagen vor, dass diese Modifikation eine Verschiebung der Charaktere verursacht, die nach natürlicher Selektion suchen, wenn ein Organismus seine Umwelt verändert. Die Auswirkungen des Nischenbaus sind besonders dann zu spüren, wenn Umweltveränderungen für einige Generationen fortbestehen. Diese Situation wird als ökologische Vererbung bezeichnet, bei der Organismen nicht nur Gene von ihren Vorfahren erben, sondern auch eine veränderte Umwelt. Ein Nischenbauer kann sich möglicherweise als Ökosystemingenieur qualifizieren oder nicht.

Nischenbau durch Biber

Biber gelten gemeinhin als Ökosystemingenieure und faszinieren die Menschen durch den Bau von Dämmen, Kanälen und Hütten. Das Tier ist ein semi-aquatisches Nagetier und das zweitgrößte Nagetier der Welt. Die Anwesenheit von Nagetieren ist in Nordamerika stark eingeschränkt. Biber bauen Dämme an Bächen und Flüssen und errichten anschließend ihre Häuser, die als Lodges bezeichnet werden, in dem entstandenen Teich. Biber bauen außerdem Kanäle, um die Baumaterialien zu schweben, die schwierig über Land zu transportieren sind. Die vertikalen Stangen der ersten Station der Biber platzieren dann die Zweige horizontal kreuz und quer. Die Lücken zwischen den Zweigen sind mit Schlamm und Unkraut gefüllt, bis der Damm genügend Wasser aufnimmt, um die Lodge zu umgeben. Biberdämme sind als Schutz gegen Raubtiere wie Bären, Kojoten und Wölfe konstruiert und ermöglichen den einfachen Zugang zu Futter im Winter. Biber sind als fruchtbare Baumeister bekannt und arbeiten nachts. Die Tiere können eine Reihe von Dämmen in einem Fluss bauen. Beim Bau ihrer Dämme entfernen Biber Schadstoffe und Sedimente in Gewässern. Die Tiere fördern jedoch die Entwaldung und beeinflussen die Wurzel- und Bodenstruktur sowie die Wasserverteilung.

Andere Beispiele für Nischenkonstruktoren

Zitronenameisen sind ein weiterer merkwürdiger Fall von Nischenbau. Diese Arten haben ihre Heimat in den Körpern der amazonischen Duroia hirsuta-Bäume. Diese Bäume kommen vor allem in Peru vor. Die Ameisen töten dann die umliegenden Bäume mit Ameisensäure, um die Duroia-Bäume zu erhalten. Die Ameisen sind die einzigen Insekten, die Ameisensäure als Herbizid einsetzen. Die Ameisen können auf großen Lichtungen, sogenannten Teufelsgärten, leben, deren Artenvielfalt im Vergleich zur Umgebung begrenzt ist. Die Aktivitäten der Ameisen verändern somit das Waldökosystem. Regenwürmer sind ein weiteres Beispiel für Nischenbauer. Die Kreaturen bewohnen den Boden, und während sie sich bewegen, drücken sie Luft durch die Tunnel und erschaffen. Diese Aktivität mischt und belüftet den Boden und ermöglicht die Mineralisierung von Nährstoffen und deren anschließende Aufnahme durch die Vegetation. Einige Regenwurmarten bewegen sich zu Weidezwecken an die Oberfläche, da die organische Substanz dort reicher ist, und mischen dabei den Oberflächenboden mit dem Mineralboden. Diese Mischung ist sehr fruchtbar und die Bauern freuen sich über die Anwesenheit von Regenwürmern. Die Einwirkung von Regenwürmern wandelt große Stücke organischer Materie in reichhaltigen Humus um. Die Kreaturen beeinflussen die chemische Zusammensetzung des Bodens weiter, da ihre Abgüsse Mineralien wie Stickstoff, Kalium und Phosphate enthalten. Diese Verschiebung in der Bodenchemie erleichtert eine erhöhte Fitness in der Population des Organismus. Die neue chemische Bodenstruktur, die durch die Aktionen des Lebewesens hervorgerufen wird, wirkt sich auch positiv auf das Wachstum der proximalen Pflanzenarten aus.

Auswirkungen auf Organismen

Organismen können erhebliche Auswirkungen auf die Umgebung haben. Die Nischenkonstruktion kann den natürlichen Selektionsdruck beeinflussen, der auf den Nischenkonstruktor ausgeübt wird. Ein gutes Beispiel für dieses Szenario ist der Kuckucksvogel. Diese Vögel haben gelernt, andere Vögel zu parasitieren, indem sie ihre Eier in die Nester der anderen Arten legen. Der Vogel hat sich an diese Aktivität angepasst, indem er eine kurze Inkubationszeit für seine Eier hat. Es ist notwendig, dass die Eier schnell schlüpfen, damit das Küken die Eier der anderen Spezies herausdrückt und so die Konkurrenz um die Aufmerksamkeit der Eltern beseitigt. Das Küken ahmt den Ruf mehrerer junger Küken weiter nach, so dass die Eltern mit ausreichend Futter für eine ganze Brut zurückkehren. Mithilfe der Nischenkonstruktion kann auch beschrieben werden, wie die von einem einzelnen Menschen vorgenommenen Änderungen den Entwicklungspfad nachfolgender Generationen beeinflussen können. Diese Situation kann auch dazu führen, dass die Evolution anderer Arten im Kontext der veränderten Nische ebenfalls beeinflusst wird. Der Prozess würde auch jene Organismen betreffen, die direkt mit den Nischenkonstruktoren interagieren, die Gegenseitigkeit sind. Studien haben gezeigt, dass die Kreaturen, die Nischenkonstruktionen durchlaufen, die externen Selektionsquellen überschreiben können, um andere Evolutionswege zu schaffen. Diese Pfade können zu unbeabsichtigten Konsequenzen führen. Populationen, die veränderte Lebensräume erben, können sich entweder weiterentwickeln oder sich in ähnlicher Weise an ihre Vorfahren anpassen, haben über mehrere Generationen hinweg keine erkennbare evolutionäre Reaktion auf natürliche Selektion oder zeigen eine plötzliche Reaktion auf die neue veränderte Selektion.

Aktueller Status

Das Konzept des Nischenbaus ist nach wie vor umstritten. Skeptiker argumentieren, dass die Aspekte der Nischenbautheorie (NCT) seit Jahrzehnten erforscht wurden, bevor der Begriff auftauchte, und dass die gleichen Vorhersagen unter Verwendung der standardmäßigen Evolutionstheorie getroffen werden können. Die Skeptiker behaupten weiter, dass das Auftreten keine ausgeprägte Evolutionstheorie sei. Unterstützer des NCT schlagen eine erweiterte evolutionäre Synthese vor. Laubichler und Jürgen, 2015, behaupten, dass das NCT die Untersuchung einer größeren Bandbreite von evolutionären Phänomenen vorsieht.