Große Vögel wie das Tukanet spielen eine wichtige Rolle bei der Verbreitung großer Samen im Amazonasgebiet. Foto von Edson Endrigo
Stellen Sie sich ein Ökosystem als Jenga-Säule vor. Jedes Stück - Mikroben, Vögel, Bäume, Insekten, Tiere, Pilze - bildet zusammen die größere, ineinander verschlungene Struktur. Vielleicht können Sie einen oder zwei Jenga-Blöcke ausschalten, aber wenn Sie diese Komponenten genug manipulieren, bricht das System zusammen. Wie Ökologen wissen, können geringfügige Änderungen der Umwelt - das Abholzen einiger Waldstücke und das Aussterben einer lokalen Art - kaskadierende und potenziell katastrophale Auswirkungen auf die Umwelt haben.
Wie bei einem schwankenden Jenga-Turm ist es nahezu unmöglich vorherzusagen, welche dieser Änderungen in der komplexen natürlichen Welt am stärksten nachhallen wird. Wir warten also auf die Konsequenzen. Ein internationales Forscherteam hat heute ein konkretes Beispiel für solch ein tödliches Tüfteln identifiziert. In Brasiliens geschädigtem Atlantikwald hat das Fehlen großer Vögel dazu geführt, dass die Samen schrumpfen und schwächer werden, was wiederum die Zukunft des Waldes bedroht.
Ein Kanal berechnetes Tukan hockte auf einer Waldpalme. Foto von Lindolfo Souto
Die Geschichte begann vor mehr als einem Jahrhundert. Die Einheimischen begannen, sich in den Atlantikwald zu stürzen, der einst mehr als 400.000 Quadratmeilen der brasilianischen Küste bedeckte. Landwirtschaft und Viehzucht sowie wachsende städtische Zentren teilten Dschungelschwaden und bildeten isolierte grüne Flecken. Bis die Leute erkannten, dass es wertvoll war, den Wald in der Nähe zu halten, waren fast 90 Prozent verloren gegangen. Vieles von dem, was heute übrig bleibt, findet in isolierten, zufälligen Taschen statt, obwohl diese Flecken immer noch einige der artenreichsten Wälder der Welt darstellen.
Wenn ein Wald geteilt wird, wie es der atlantische Wald tat, verliert die Tierwelt oft ihre Fähigkeit, sich von einer Baumgruppe zur nächsten zu zerstreuen. Größere Arten können in einigen der kleineren, ressourcenarmen Gebiete möglicherweise nicht überleben, und Jäger können Tiere leichter ausfindig machen, wenn sie auf ein kleineres Gebiet beschränkt sind. Dies traf auf einige große Vögel zu, die einst im gesamten atlantischen Wald lebten, darunter Tukane und Tukane, die für ihr brillantes Gefieder geschätzt wurden und bei Jägern sehr beliebt sind.
Bezeichnenderweise sind die großen Schnäbel dieser Vögel, die sich im Durchschnitt über einen halben Zoll öffnen, wichtige Akteure bei der Verteilung größerer Samen im Dschungel. Kleinere Vögel können diese großen Samen nicht schlucken oder in ihre Schnäbel einpassen, was bedeutet, dass die Tukane und Tukane fast die alleinige Verantwortung für die Regeneration des Dschungels mit neuen Sämlingen mehrerer Pflanzenarten tragen.
Variation der Samengröße einer einzelnen Waldpalmenart. Foto von Marina Côrtes
Die Autoren dieser neuen, in Science veröffentlichten Studie verglichen die Größe von mehr als 9.000 Samen von 22 Palmenpflanzenpopulationen - einem wichtigen Baumtyp im atlantischen Wald, von dem mehrere Arten bedroht sind. Einige der Samen stammten aus robusten Waldstücken mit vielen großen Vögeln, während andere aus kleineren Feldern stammten, in denen diese Vögel seit langem vermisst wurden. In diesen kleineren Flecken waren die Samen der Palmenpflanzen signifikant kleiner.
Die Forscher auch verwendeten statistische Modelle, um 13 verschiedene Umgebungsvariablen, einschließlich Bodentyp und Klima, unabhängig voneinander zu bewerten, um herauszufinden, ob sie stattdessen den Größenunterschied bei den Samen verursacht haben könnten. Keiner der anderen Faktoren könnte den Unterschied erklären, was darauf hindeutet, dass Vögel - der primäre Transportmechanismus für große Samen - der wahrscheinlichste Schuldige sind. Zusätzliche genetische Analysen ergaben, dass in den kleineren Waldgebieten die Samen vor etwa 100 Jahren oder zu der Zeit, als die Kaffee- und Zuckerrohrplantagen zu boomen begannen, wahrscheinlich schrumpften. Menschliche Aktivitäten vor einem Jahrhundert, so die Autoren, dürften zu einer raschen evolutionären Veränderung der Samengröße der Waldpalmen geführt haben.
Wenn die Vögel verschwinden, werden die größeren Samen nicht im Wald verteilt. Nur die Kleinen landen auf neuen Parzellen, die wiederum zu mehr Bäumen mit kleineren Samen wachsen. Allmählich wird der Wald von kleineren kernproduzierenden Bäumen dominiert.
Das Schrumpfen der Samengröße ist für Waldpalmen kein kleines Detail. Je größer der Samen, desto mehr Nährstoffe werden eingepackt, um dem Keimling die bestmöglichen Überlebenschancen im harten Dschungel-Ökosystem zu bieten. Frühere Forschungen haben ergeben, dass Waldpalmen, die als kleinere Samen anfingen, nach einem Jahr Wachstum im Durchschnitt kleiner sind als solche, die aus größeren Samen stammen, was bedeutet, dass die unfruchtbaren Pflanzen mit größerer Wahrscheinlichkeit im Wettbewerb mit anderen Arten verloren gehen. Kleinere Samen neigen auch eher zum Austrocknen. Angesichts der Tatsache, dass Klimamodelle für Südamerika in den kommenden Jahren höhere Temperaturen und längere Dürreperioden vorhersagen, könnte dies ein ernstes Problem für das Überleben von Waldpalmen mit kleineren Samen darstellen.
Wenn Palmen im gesamten atlantischen Wald aussterben, wissen die Forscher nicht, was mit den Zehntausenden von Arten geschehen wird, die im ökologischen Netz, das die Pflanzen unterhalten, Schutz suchen - einem Netz, das mehr als 11.000 bedrohte Pflanzen und Tiere umfasst. Die Autoren spekulieren, dass bei diesen kleineren Dschungelgebieten die Entscheidungen, die lange tote Menschen getroffen haben, zum völligen Zusammenbruch einiger der verschiedensten Regenwaldabschnitte der Welt führen könnten. Wie in einem echten Jenga-Spiel könnten sich diese Vögel als das Schlüsselstück erweisen, das den Zusammenbruch des gesamten Dschungelsystems verursacht.
