Wie man es nicht macht.

In der invasionsbiologische Forschung begegne ich immer von neuem schreienden Beispielen, wie man gute Forschung nicht macht.

Mehrere male in den Lehrveranstaltungen der pflanzenökologischen Arbeitsgruppe musste ich Übergriffe von Seiten der Assistenten erdulden. Dabei geht es den Assistenten augenscheinlich nicht um mich oder meine Fragen und Überlegungen, sondern darum das eigene Unvermögen zu kaschieren.

Heute bespreche ich einen druckfrischen Übersichtsartikel zum Stand der Erforschung der Ursachen für den Erfolg invasiver Pflanzen- und Tierarten. In dem Artikel finde ich wieder, was ich seit bald zwei Jahren im privaten kommentiert habe.

Jeschke, et. al. (2012) bringen eine Mischung aus etwas dürftiger Meta-Analyse und Konzeptpapier in Sachen, wie die ganz grossen Mutmassungen zur Invasionsbiologie voneinander unterschieden, getestet und verbessert werden können. Wie kommt es, dass fremdländische Pflanzen und Tiere Ökosysteme überrennen? Was den Meta-Analyse Teil angeht, entspricht dieser Artikel nicht mehr den Standards, die heutzutags an systematische Reviews angelegt werden (Pullin & Stewart, 2006). Insbesondere fehlt in dem Artikel ein Protokoll, das die Methode der Autoren reproduzierbar macht. Zudem verwenden sie eine simple Stimmenzählung (vote counting approach), bei der einfach die Anzahl empirischer Untersuchungen ausgezählt wird, deren Verfasser für eine dieser „Hypothesen“ sind oder dagegen und wer sich nicht entschieden hat. Vor allem aber, haben es die Autoren versäumt, in den Referenzen sämtliche der in der Meta-Analyse einbezogenen Originalarbeiten lückenlos aufzulisten.

Spannend sind hingegen die methodischen Konzepte, die Jeschke und Coautoren vorschlagen. Sie schlagen vor, die grossen, verallgemeinernden invasionsbiologischen Behauptungen in experimentell überprüfbare „Sub-Hypothesen“ zu unterteilen. Sie machen ihre Meta-Analyse entlang dieses Rasters und können deswegen auch differenzierte Vorschläge machen, wie in Zukunft erfolgversprechende und im Naturschutz nützliche Untersuchungen angelegt werden sollen.

Augenscheinlich benützen Invasionsbiologen die marktschreierischen Schlagworte der Journal Editors und funktionieren sie zu wissenschaftlichen Behauptungen um. Am Schluss tun sie auch noch so, als wären das jetzt „Hypothesen“, die getestet werden können. Zu solchem stellen Jeschke und Coautoren fest, dass

Researchers empirically testing a major hypothesis do not usually test it in all of its complexity. Most major hypotheses are not even empirically testable as such, as they are too broad and unspecific.

Nehmen wir einmal das Beispiel der „Hypothese“ von den sogenannten „novel weapons“. Jeschke et. al. fassen dieses Konstrukt zusammen als

Novel weapons hypothesis: in the exotic habitat, invasive species can have a competitive advantage against native species because they possess a novel weapon, i.e. a trait that is new to the resident community of native species and therefore affects them negatively

Ursprünglich war diese sogenannte „Hypothese“ von den novel weapons nichts als ein Schlagwort in der Überschrift zu einem Konzeptpapier (Callaway & Ridenour, 2004). Diese beiden Autoren nehmen dabei Bezug auf konkrete, experimentell untersuchte allelopathische Wechselwirkungen einer Flockenblume (Centaurea diffusa), die in den nordwestlichen USA ganze Grasländer überwächst. Das Anliegen jener Publikation war, dass auch bei anderen biologischen Arten in ihren jeweiligen Lebensräumen solche Wechselwirkungen gesucht werden könnten.

Investigation of the role of species-specific rhizosphere biochemistry in plant ecology and evolution may provide insight into remarkable phenomena involving successful plant invasions.

Diese beiden Amerikaner sind erfahrene Feldforscher, wissen, wie man in der natürlichen Umgebung solcher Pflanzenarten Beobachtungen anstellt und daraus eine Frage macht, die auch im Experiment überprüft werden könnte. Sie stellen solche Fragen bezogen auf ein konkrete, in den natürlichen Ökosystemen zu lösende Probleme.

Sie waren weit entfernt davon, daraus eine allgemeingültige und in keiner Art und Weise überprüfbare „Hypothese“ zu machen. Für solchen Zauber müssen dann schon europäische Häfelibotaniker auf den Plan treten. Die pflanzenökologische Arbeitsgruppe kommt zu ernüchternden Ergebnissen, wenn sie versucht, ein dermassen weit gefasste Behauptung in einer allgemeinen Form experimentell zu testen. Vollkommen unbedarft, ohne auch nur den Versuch zu entsprechenden Feldbeobachtungen zu unternehmen und auf die Taxa und Habitate zugeschnittene Hypothesen zu bilden, hat man einfach drauflosgechlütterlet, hunderte von Blumenhäfeli angesät und mit dieser Spielerei schlicht nichts herausgefunden, — was zu erwarten war. Kürzlich, anlässlich eines Vortrages vor der Bernischen Botanischen Gesellschaft hat man dann dieses missratene Experiment als „Erfolg“ verkauft. Vor dem Publikum habe ich diskret geschwiegen.

Hingegen mag ich die Angelegenheit hier zur Diskussion stellen, indem ich noch einmal Jeschke, et. al. (2012) zitiere.

Our results suggest four possible solutions to current challenges in invasion biology:

Solution 1 … It is crucial to all existing gaps in empirical studies on invasion biology’s major hypotheses, such as those
identified in this study for specific taxonomic groups and habitats…

Solution 2 – Specify hypotheses for taxa and habitats…

Solution 3 – Consider invader-ecosystem interactions…

Solution 4 – Reject revised hypotheses if they do not work…

Drei ihrer vier Vorschläge erfordern zwingend, dass die Mitglieder einer Forschergruppe die Arten kennen, sie im Feld ansprechen und im Lebensraum zu untersuchen imstande sind. In der pflanzenökologischen Arbeitsgruppe an der Uni Bern fehlt diese fachliche Kompetenz.

Im Verlauf der Semester FS2011 und HS2011 wurde ich mehrmals von Mitgliedern dieser Arbeitsgruppe hinter dem Rücken des Chefs schikaniert. Das lege ich so aus, dass diese Forscher den Mangel wahrnehmen und ausgesprochen nervös reagieren, wenn sie mit einem Studenten zu tun bekommen, der seinerzeit noch eine feldökologische Ausbildung genossen hat und gutmütig sein Wissen zur Verfügung stellt. Ich nehme an, meine Naivität sei inzwischen genügend kuriert.

Referenzen:

Callaway, R.M., Ridenour, W.M., 2004. Novel weapons: invasive success and the evolution of increased competitive ability Novel weapons: invasive success and the evolution of increased competitive ability. Front Ecol Environ 2, pp. 436–443.
Direkt als pdf hier clicken.

Center for Evidence-Based Conservation, 2010. Guidelines for Systematic Reviews in Environmental Management, Version 4.0.

Jeschke, J., Gómez Aparicio, L., Haider, S., Heger, T., Lortie, C., Pyšek, P. et al, 2012. Support for major hypotheses in invasion biology is uneven and declining. NEOBIOTA 14, pp. 1–20.
Direkt als pdf hier clicken.

Pullin, A.S., Stewart, G.B., 2006. Guidelines for Systematic Review in Conservation and Environmental Management. Conservation Biology 20, pp. 1647–1656.

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