Schmalspurökologie.

Eine unserer Doktorandinnen hat herausgefunden, dass mehr Samen aufkeimen, wenn man die Bodenoberfläche aufkratzt, sie ist jetzt nicht Doktor der Biologie sondern PhD. Im Ernst, das ist die ganze Schlussfolgerung. Mehr hat sie in dem dreijährigen Nationalfonds-Projekt nicht herausgefunden.

Vom Wissenschaftsbetrieb her ist folgendes das Problem. Die Frau sollte überprüfen, ob die „novel weapons“ Hypothese zutrifft oder nicht. Es geht um die Mutmassung, dass invasive exotische Pflanzenarten – eingeschleppt in fremde Kontinente – die dortigen Ökosysteme überrennen, weil sie mit „neuartigen Waffen“ die angestammte Konkurrenz ausschalten. Ganz an den Haaren herbeigezogen ist die Idee nicht. Nur macht das dürftige Konzept keine Aussage darüber, welche Arten von biologischen Interaktionen einer veränderten Dynamik unterworfen sein könnten.

Hernán Cortés landete am am 21. April 1519 in Mexiko. Mit einer Armee aus 500 Infanteristen und ein paar Dutzend Berittenen zog er gegen das militaristische, mit Massenheeren von Milizsoldaten, ohne Rücksicht auf Verluste kämpfende Aztekenreich. Am 21. August 1521 wurde Tenochtitlán endgültig zerstört. Die gängige Vorstellung ist, dass Cortés dank seiner Bündnisse mit lokalen Völkern die Azteken besiegen konnte. Moderner sind die historischen Belege, die zeigen, dass von der Ankunft der Spanier ausgelöste Epidemen von Pocken und Masern die dortigen Königreiche überzogen. Diese Seuchen breiteten sich im rasenden Tempo aus, dezimierten die Völker noch bevor sie je in Kontakt mit den Eroberern kamen.

Die Grundlage für solche Feststellungen sind epidemiologische Untersuchungen an historischen Quellen (im lesenswerten „1491“ von Charles C. Mann zusammengefasst). Keiner käme auf die Idee, an amerikanischen Ureinwohnern die koch’schen Postulate auszuprobieren, um einen solchen Kontakt zu rekonstruieren. Zuerst kommt zwingend die Feldstudie, die epidemiologische Statistik und erst wenn Infektionsherd, Ausbreitung und Wirkung bekannt sind, kann man ins Labor gehen, den Erreger suchen, dessen Wirkung überprüfen. Anschauung zu einer erfolgreichen epidemiologischen Untersuchung liefert der Bericht in der wikipedia zur Entdeckung des Ebola Virus in den 70er Jahren.

Solche Seuchenzüge sind gut untersucht. Bekannt ist, dass diese auf fremden Kontinenten dermassen rasend schnell sich ausbreiteten, weil die lokale Bevölkerung keine genügenden biologischen Schutzmechanismen hatten. In dem gleichen Ausmass wiedersetzten sich übrigens riesige Gebiete in den Tropen während Jahrhunderten der Besiedlung durch Europäer, weil diese innert kürzester Zeit von den dort einheimischen Seuchen (Malaria, Gelbfieber) dahingerafft wurden – dazu ist Charles C. Manns anderes Buch „1493“ informativ.

Ich habe das mit den Pocken- und Grippeepidemien in Zentralamerika hier als Analogie aufgebaut. Sie sind ein Beispiel für „novel weapons“. Charles C. Mann fasst die Quellen so zusammen, dass diese Seuchen nicht gezielt im Sinn der biologischen Kriegführung genutzt wurden. Sie waren vollkommen unbewusst eingeschleppt worden und liefen den Spaniern so rasch voraus, dass sie das auch nicht beobachteten, sondern erst im hinterher rekonstruierten.

So wie aber die Pflanzenökologen mit „novel weapons“-Hypothesen hantieren, ist es nicht einmal ein plumper Abklatsch von Untersuchungen zu eingeschleppten Seuchen. Die Idee von den „novel weapons“ ist keine Theorie in dem Sinn, dass diese falsifizierbare Voraussagen macht. Es war im seinem Ursprung einfach der Werbegag eines amerikanischen Forschers, der mit einem grossen Wort auf sich aufmerksam machen und eine Fachpublikation unter die Leute bringen wollte. Die Theorie wird auch nicht besser, wenn man eine dermassen ungestalte Idee als „Hypothese“ bezeichnet. Vielleicht könnte man es als Konzept, als Grundüberlegung, als Idee zum Weiterspinnen nehmen. Die Frage ist nun, wo man anfängt.

Sicher nicht genügt es, ein Dutzend Standorte mit drei oder vier invasiven Pflanzen auszuwählen, dort ein bisschen den Boden aufzukratzen und zu beobachten, welche Samen aus der Samenbank keimen und wieviel von den zusätzlich eingesäten. Auch das schönste experimentelle Design, mit randomisations und genügend replicates, damit man eine brauchbare effect size erwarten darf, drei oder vier treatments und eine säuberlich aufgesetzte ANOVA, wo man dann einem interaction term statistische Relevanz zuweist, bringt am Schluss keine andere Erkenntnis, als das was jede Gärtnerin im ersten Lehrjahr auch erfährt.

Was von mir aus gesehen fehlt, sind die Feldstudien, die überhaupt erlauben, eine sinnvolle Frage für den Experimentator zu entwickeln. So wie es epidemiologische Untersuchungen braucht, bevor man überhaupt brauchbare Hypothesen für die Anwendung der koch’schen Postulate entwickelt. Bei vielen invasiven Organismen sind Ursprungskontinent, Zeitpunkt und Ort der Einschleppung, Karten zur Ausbreitung auf dem neuen Kontinent verfügbar. Wie gut aber ist deren Populationsdynamik bekannt? In welchen Habitaten haben sie Erfolg? Die Habitate werden von den Pflanzenökologen nur oberflächlich charakterisiert, als grobe Bezeichnung des Lebensraumes. Das genügt nicht, um tiefergehende Fragen abzuklären: Welche einheimischen Arten werden konkurrenziert? Ist es überhaupt eine Konkurrenz oder besetzen die eingschleppten Arten einfach eine eigene Nische, im Raum, in der Zeit, im Ablauf der Sukzession? Überhaupt zum letzteren ist mir noch gar keine Literatur in die Hand gekommen. Solidago gigantea wird von wildgewordenen Naturschützern in riesigen, flächendeckenden Aktionen gejätet. Aber was genau ist der „Schaden“, den die Art anrichtet? Vielleicht schafft sie einfach ein zusätzliches Sukzessionsstadium, das irgendwo zwischen annuellen Ruderalpflanzen im Kies und der Etablierung von Pionierbäuen sich einfügt.

Aktuell werden in der Schweiz keine Biologen ausgebildet, die solche Fragen im Feld abklären könnten. Die Pflanzenökologen, die da mit ihren Bluemenhäfeli hantieren, die strampeln im theoretischen Treibsand. Wenn ich das auch noch in Beziehung setze zu dem skandalös mickrigen Lehrangebot an der Uni Bern, dann frage ich mich gelegentlich schon, woher die Uni Bern eigentlich den Mumm nimmt, überhaupt noch ein Masterprogramm in Pflanzen- und Vegetationsökologie anzubieten.

Schade ist es für die arbeitssame, ehrgeizige, leistungsfähige Doktorandin, die auf diese Art verheizt wurde. Als sie mit der Diss anfing, war die Kandidatin vermutlich zu jung und zu unerfahren, um zu merken, dass das Projekt zu kurz griff, die theoretischen Hintergründe überhaupt nicht durchdacht waren. Ich bin gespannt, ob sie jetzt mit ihrem PhD eine qualfizierte Arbeit findet. Ich kann mir den Arbeitgeber schlecht vorstellen, der eine Stelle für eine Ökologin zu vergeben hat und sich dann mit einer Hilfsgärtnerin zufrieden gibt.

Der Nationalfonds liess sich übertölpeln mit einem unausgereiften Projekt, einem Forschungsvorhaben, das von Anfang an zum Scheitern verurteilt war. Das wurde nur auf die Art aufgestellt, weil hierzulande die Pflanzenökologen einfach das immer gleiche machen, nach demselben Schema C, wie sie es seit 20 Jahren tun. Diese Phantasielosigkeit geht in Bern mit der Führungslosigkeit in der Forschungsabteilung einher, wo sich der illustre Chef vor Jahren aus dem Lehr- und Prüfungsbetrieb verabschiedet hat und auch sonst so gut wie nie am Institut anzutreffen ist.

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Zu den Quellen:
Ich habe ein bisschen Beisshemmung, die Autorin und den Coautoren hier mit Namen aufzuführen. Dieses Blog ist zu gut mit Google vernetzt und wirklich schmerzhaft ans Schienbein treten, mag ich denen nicht.
Wen es im Detail interessiert, der wird jedenfalls in der Publikationsliste auf der website unseres Institutes fündig.

Lesenswertes aus meiner Privatbibliothek:

– Charles C. Mann (2011): 1491 – New Revelations Of The Americas Before Columbus, Second Edition
Der Autor zitiert auf Seite 146 moderne Untersuchungen, wonach die Bevölkerung Zentralamerikas innerhalb von 100 Jahren nach der Ankunft der Spanier um 95% von 25 Millionen auf 900 Tausend geschrumpft sei, bei insgesamt 10 verschiedenen Seuchenzügen von Pocken, Masern, Grippe, Pest.
– Charles C. Mann (2011): 1493 – Uncovering the New World Columbus Created,
Dieses Buch ist von mir aus gesehen weniger klar strukturiert als 1491. Es ist im Zusammenhang mit dem Thema dieses Blogeintrages spannend, weil der Autor in einem weiteren Zusammenhang den „Columbian Exchange“ beschreibt, den biologischen Austasuche zwischen bis anhin getrennten Landmassen.

P.S.
Ich habe heute morgen einen Kessel Wasser ganz lange heiss gemacht und danach festgestellt, dass das Wasser jetzt kocht. Den Nobelpreis bekomme ich dafür leider nicht. Vielleicht liegt es daran, dass meine Küche nicht mit dem nötigen Laborighuippment ausgerüstet ist.

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