Expedition zum Planeten Erde
Von Michael Gleich
Alles schon entdeckt? Tatsächlich sind heute mehr Tier- und Pflanzenarten unbekannt als bekannt. Insbesondere Ozeane, das Kronendach des Regenwaldes und das Mikrobenreich sind noch weiße Flecken auf der Landkarte des Lebens.
1013 Atmosphären! Der Überdruck will die Wände schier eindrücken. Doch diese Wände sind aus superhartem Stahl. Unbeeindruckt schwebt die "Kaiko" weiter. Taucht ein in die lichtlose Weite, in den menschenfeindlichen Raum. Das japanische Gefährt ist unbemannt, gesteuert von einem fernen Kontrollzentrum. Die Ingenieure dort bereiten sich auf ein Manöver vor, das sie lange Jahre herbeigesehnt haben. Langsam nähert sich die "Kaiko" dem Boden eines unbekannten Planeten. Noch wenige Zentimeter. Jetzt! Landung geglückt!
Atemlos verfolgen die Beobachter an den Monitoren das weitere Geschehen: Ihr ferngesteuerter Abgesandter wird sofort attackiert. Ihn umringen Monster, die ein Science Fiction-Regisseur nicht skurriler inszenieren könnte. Aus Köpfen wachsen Laternen, die mit rätselhaftem Schimmern grünliche Lichtwolken in die Dunkelheit streuen. In manchen Gesichtern rollen Glubschaugen, darunter klaffen Mäuler mit langen Zähnen. Halbdurchsichtige Wesen wedeln mit klebrigen Tentakeln vor den Objektiven der Kameras, tanzen in kosmischen Kapriolen.
Die "Kaiko" ist ein fünf Meter langer und acht Tonnen schwerer Tauchroboter und gehört dem japanischen Meereskundeinstitut JAMSTEC. Tatsächlich ähneln ihre Missionen in vielem einer Raumpatrouille, wie überhaupt Tiefseetauchen und Weltraumfahrt Parallelen aufweisen. In beiden Fällen dringt der Mensch in Sphären vor, in denen er ohne großen technischen Aufwand keine Sekunde überleben könnte. Jedesmal geht es darum, neue Welten zu erkunden.
Der unbekannte Planet, den die "Kaiko" navigiert, heißt Erde. Eigentlich müßte er Wasserplanet heißen, denn die Meere bedecken 71 Prozent seiner Oberfläche. Über diese Späre, insbesondere die Regionen unterhalb von 1.000 Metern, wissen wir manchmal weniger als seinerzeit Kolumbus über das ferne Indien. Wenn die "Kaiko" als Geisterschiff unterwegs ist, begegnen ihr die Exoten des Meeres. Anglerfische, die ihre Opfer mit leuchtenden Ruten vor dem Maul anlocken; Rippenquallen, die mit klebrigen Tentakeln nach Nahrung hangeln; Schwarze Schlinger, die den Magen in Momenten des Jagdglücks komplett über ihre Beute stülpen. Für ihre schreckliche Schönheit haben die Kameras der "Kaiko" keinen Blick. Ihre Aufgabe ist es, am Grund des Meeres, oft in mehr als 10.000 Metern Tiefe, Schlammproben einzusammeln. In den Mitbringseln aus dem Marianengraben isolieren die Forscher von JAMSTEC zahlreiche verschiedene Mikrobenarten - die meisten noch nie vorher wissenschaftlich beschrieben.
Darin liegt ein entscheidender Unterschied zur Raumfahrt: Während die Astronauten bisher kein Leben außerhalb der Erde aufspürten, belegten die Aquanauten seit den sechziger Jahren mit immer neuen spektakulären Funden: Das Meer unterhalb der lichtdurchfluteten Schicht ist nicht etwa, wie lange geglaubt, eine lebensfeindliche Wüste. Vielmehr wimmelt es dort von Leben, bis hinab auf den Meeresboden. Wagemutige tauchten in den vergangenen Jahrzehnten tiefer und tiefer, um die Geheimnisse des ozeanischen Lebens zu lüften. Ihre Forscherphantasie wurde beflügelt von einem Erlebnis des Franzosen Jacques Piccard im Jahr 1960. Er hatte es geschafft, mit der "Trieste" auf den Grund des Marianengrabens zu sinken, fast 12.000 Meter unter dem Meeresspiegel - der tiefste Punkt der Erde, an den je ein Mensch gelangte. "Wir hatten bei der Landung das unerhört große Glück", berichtete er, "im Lichtkegel unseres Scheinwerfers einen Fisch zu sehen." Augenblicklich beantwortete sich eine Frage, über die Ozeanographen schon lange im Streit gelegen hatten: Ja, selbst höher entwickelte Organismen können dort unten existieren, ewiger Dunkelheit und gewaltigem Wasserdruck zum Trotz.
Frühjahr 1977, auf 2.500 Metern Tiefe nahe den Galápagos-Inseln. Angelockt durch Berichte von Geologen, die auf Kamerabildern merkwürdige Objekte - groß, weiß, länglich - gesehen hatten, unternahmen amerikanische Meeresbiologen eine U-Boot-Expedition. Mit der "Alvin" näherten sie sich den sogenannten hydrothermalen Öffnungen, Spalten und Kaminen in der Erdkruste, durch die heißes Wasser nach oben steigt; sie waren erst vor kurzem entdeckt worden. Die Forscher fanden die tiefseeischen Geysire umgeben von einem Paradiesgarten. Darin lebten nie gesehene, nie beschriebene Arten von Weichtieren und Krebsen, vielfarbigen Seeanemonen und rosa Fischen. Und jene weißen Geisterwesen, die sich als Riesenbartwürmer erwiesen, anderthalb Meter lang und mit einer bis dahin ebenfalls unbekannten Überlebensstrategie. Sie besitzen keinen funktionierenden Magen-Darm-Trakt, sondern decken ihren Nahrungsbedarf mit Hilfe zahlloser Bakterien im Körperinneren. Die Mikroben wandeln Schwefel, in den Geysiren reichlich enthalten, in Energie um. So hatten sie - anders als Pflanzen, die bei der Photosynthese Energie aus dem Sonnenlicht gewinnen - in der Dunkelheit eine zweite Lebensquelle erschlossen: die Chemosynthese. Einmal mehr mußten Lehrbücher ergänzt werden.
Nach wie vor sind die Ozeane, deren Volumen 99 Prozent der Biosphäre unseres Planeten ausmachen, die großen, weißen Flecken auf der Landkarte des Lebens. Erst 1,5 Prozent der Tiefseefläche sind erforscht, für einen wesentlich geringeren Anteil wurden die Arten inventarisiert. Ständig werden neue Tier- und Pflanzenarten entdeckt. Biologen fanden vor Neuengland, wo sie regelmäßig tauchen, 798 Arten von Wirbellosen auf einer Fläche, die nicht größer als zwei Parkbuchten war. Der amerikanische Meeresforscher Frederik Grassle vermutet im Lebensraum Tiefsee allein mehr als zehn Millionen Arten von Wirbellosen. Falls diese Zahl stimmt, sind gerade mal zwei von 100 maritimen Lebewesen wissenschaftlich erfaßt. Die anderen 98 leben inkognito auf dem blauen Wasserplaneten.
Besonders wenig wissen wir über die Mikroorganismen im Meer. An den Geysiren vor Galápagos wurden Bakterien entdeckt, die mühelos Temperaturen bis zu 350 Grad Celsius aushalten. Bisher ging man davon aus, daß bei einer solchen Hitze die Funktionen körpereigener Enzyme zum Erliegen kommen. Dadurch bekommt der Fund der Biologen auch wirtschaftlichen Nutzen: Hitzebeständige Enzyme sind der Biotechnologie hochwillkommen, die damit Fertigungsverfahren, etwa für Medikamente, verbessern kann. Selbst das Oberflächenwasser steckt voller Überraschungen. Was wir für eine klare Sache halten, erweist sich in Wirklichkeit als üppig belebte chemisch-bakterielle Suppe. Ein Liter davon ist die Heimat einiger Dutzend Milliarden Viren, rund fünf Millionen tierischen Einzellern und etwa einer Million Algen. Die Gesamtheit der Algen produziert genau soviel Biomasse wie alle Wälder, Wiesen und Gärten an Land. Dabei verwandeln die mikroskopisch kleinen Pflanzen Kohlendioxid aus der Atmosphäre in Sauerstoff und Zucker. Man schätzt, daß ein Drittel des weltweiten Ausstoßes an Kohlendioxid von den Meeren gespeichert wird. Doch niemand weiß, welche Mikrobenarten genau an solchen Prozessen beteiligt sind. Deshalb wären viel mehr Expeditionen wie die von "Kaiko" und "Alvin" wünschenswert.
Dafür fehlen allenthalben die Gelder. Mehr noch als das Ausmaß des Unwissens über die Mitbewohner des Menschen auf dem Planeten Erde verwundert das Achselzucken, mit dem es hingenommen wird. Die Erklärung könnte in einer ungeheuren Selbstüberschätzung der Moderne liegen. Seit der Ära der Aufklärung hatte eine geradezu fieberhafte Aufbruchstimmung geherrscht. Neue Naturgesetze wurden entdeckt, neue Kontinente erschlossen. Mit dem geographischen Horizont öffnete sich der geistige. Doch im 20. Jahrhundert, gekennzeichnet von globaler Präsenz und Vernetzung, machte sich ein Gefühl des Allwissens in Sachen Erde breit: Die Zeit der großen Expeditionen ist vorbei, hieß es: Alles erfaßt, vermessen, kartographiert, aufgelistet! Wer jetzt noch Neues finden will, muß die Erde verlassen und im Orbit weitersuchen. Dazu wurden aufwendige Raumfahrtprogramme gestartet. Eines der teuersten Unternehmen soll der Bau der Internationalen Raumstation werden, die nach offiziellen Angaben 40 Milliarden Dollar kosten soll, von Skeptikern aber auf 100 Milliarden taxiert wird. Zum Vergleich: Die National Science Foundation der USA kann für Biodiversitätsforschung ganze drei Millionen Dollar ausgeben. Besonders bedauerlich, meint die Amerikanerin Sylvia Earle, sei das Desinteresse an der Meeresforschung. "Die Ozeane und die Zukunft des Menschen", sagt die Biologin, wegen ihrer zahlreichen Tauchrekorde respektvoll "Her Deepness" genannt, "sind untrennbar miteinander verbunden. Schließlich sind es die Meere, die global unser Klima und die Stoffkreisläufe steuern". Angesichts dessen hält sie die Budgets für marine Forschung für unangemessen schmal. Das Tiefseeprogramm der "National Oceanic und Atmospheric Administration" müsse in einem Jahr mit 16 Millionen Dollar auskommen: "Damit könnte man nicht einmal die Toilette einer amerikanischen Raumfähre bezahlen."
Kein Wunder also, daß über die Biodiversität der Erde bislang nur wenig bekannt ist, ob zu Wasser, zu Lande oder in der Luft. Die Lücken sind so groß, daß die Wissenschaftler nicht einmal wissen, was sie bereits wissen. Wie viele Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroben wurden in der Fachliteratur bereits beschrieben, sind also quasi amtlich existent: Handelt es sich um 1,4 oder 1,8 Millionen? Weil ein internationales Register fehlt, ist nicht einmal diese Zahl unumstritten. Noch heftiger entbrennt der Disput darüber, wie viele unbekannte Arten vermutlich existieren. Die Schätzungen schwanken zwischen drei und 30 Millionen; Edward O. Wilson, der führende amerikanische Biodiversitätsforscher, geht sogar von 100 Millionen aus. In ihrer Not rettet sich die Forschergemeinde in eine Art Abstimmung am grünen Tisch: Man einigt sich auf eine Zahl um die 15 Millionen. Demnach wären heute neun Zehntel aller Spezies unbekannt.
Die größten "blinden Flecken" befinden sich in jenen Regionen, wo der Mensch selbst heute, im Zeitalter von Hightech und globaler Mobilität, nur schwer hingelangt: in der Tiefsee, auf dem Kronendach des Regenwaldes und im Reich der kleinsten Mitbewohner, der Mikroorganismen, die ihre Geheimnisse nur unter dem Mikroskop oder bei Genanalysen hergeben. Außerdem vergeben die Wissenschaftler ihre Sympathien höchst einseitig. So ergibt eine kurze Taxonomie der Taxonomen, jener Experten, die der Bestimmung von Spezies kundig sind: Ihr Interesse gilt hauptsächlich großen Tieren, die entweder Fell oder Federn tragen, jedenfalls beeindruckend aussehen. "Charismatische Megafauna" heißt das im Fachjargon. Nur wenige Spezialisten beschäftigen sich dagegen mit Bakterien, Pilzen, Milben, Protozoen oder Nematoden - mit den Unscheinbaren, die aber im Naturhaushalt als die eigentlichen Leistungsträger fungieren. Es sind die kleinen Kreaturen, die in Wirklichkeit die Welt regieren.
So kommt es, daß wir heute über das biologische Leben und sein Variantenreichtum auf dem Planeten Erde weniger wissen als seinerzeit Kolumbus über die Rundungen des Globus. Am Beginn des 21. Jahrhundert gilt es, einen ganzen Kontinent zu entdecken, einen Kontinent namens Biodiversität. Selbst im dichtbesiedelten und wohlerkundeten Europa sind noch Schätze zu heben. Erst vor wenigen Jahren stöberten Biologen in spanischen Gebirgsbächen eine neue Froschart auf. Sie war lange Zeit unbeachtet geblieben, weil man sie den gewöhnlichen Grasfröschen zugeordnet hatte. Daß mit Rana pyrenaica eine neue Spezies beschrieben wurde, erschien als mittlere Sensation. Das Arteninventar in Ländern der gemäßigten Breiten galt bis dato als fast vollständig. Nicht zuletzt deshalb, weil in Europa und Nordamerika die meisten der weltweit 30.000 Taxonomen arbeiten, jene Biologen also, die in der Lage sind, eine neue Art auch als solche zu erkennen. Nur sechs Prozent forschen in tropischen Ländern. Ein krasses Mißverhältnis, denn die Tropen beheimaten die größten biologischen Reichtümer der Erde. Dort findet sich für weniger auffällige und attraktive Spezies, beispielsweise Wirbellose, manchmal nicht ein einziger kenntnisreicher Experte. Im Süden liegen die "hot spots" der Biodiversität, im Norden die Hochburgen der Biowissenschaft: ein Spagat mit Folgen. Ein weiteres Problem ist, daß die Gilde der Taxonomen an fehlendem Nachwuchs leidet. Immer weniger Studenten interessieren sich für die Ausbildung zum Biosystematiker. So sind heute zwei Drittel der Spezialisten über 45 Jahre alt, was den Oxford-Professor Robert M. May zu dem Spott veranlaßte: Würde man eine ähnliche Überalterung bei einer madegassischen Lemurenart feststellen, müßten sofort einige Exemplare in einen Zoo verfrachtet und ein Nachzuchtprogramm gestartet werden.
Systematiker - eine vom Aussterben bedrohte Spezies? Einen Ausweg aus der Misere sucht eine internationale Gruppe von Biologen mit der ehrgeizigen Initiative Systematics Agenda 2000. Sie schlagen vor, in einem Herkulesakt die gesamte Artenvielfalt der Erde innerhalb von 25 Jahren zu erfassen. Ihrer Meinung nach kein unmögliches Unterfangen. Voraussetzung sei jedoch, daß die Staatengemeinschaft bereit sei, rund vier Milliarden Dollar jährlich in das Großprojekt zu investieren. Außerdem müßten wieder mehr Biosystematiker an den Universitäten ausgebildet werden. 52.000 Spezialisten würden benötigt, errechnete Professor Horst Schminke, Präsident der deutschen Gesellschaft für biologische Systematik, um das Pensum der Systematics Agenda 2000 zu schaffen. "Im weltweiten Maßstab sollte das kein unmögliches Unterfangen sein."
Allen Widrigkeiten zum Trotz verspürt Schminke so etwas wie Aufbruchstimmung unter seinen Kollegen. Auftrieb gab ihnen vor allem der Umweltgipfel von Rio de Janeiro 1992. In einer Konvention zur biologischen Vielfalt (CBD) erklärte die Staatengemeinschaft, wie wichtig eine Inventarisierung des biologischen Lebens als Voraussetzung für dessen Erhalt sei. Zusätzlichen Rückenwind bekommen die Taxonomen durch Erfolge, die beweisen, daß ihre Forschungen alles andere sind als staubtrockene Verwaltung lateinischer Namen. Horst Schminke kann eine Reihe von Fällen aufzählen, wo seine Disziplin von ganz handfestem Nutzen ist, manchmal sogar in harten Dollars bewertbar. In Kalifornien überfiel eine Insektenart, die Zwergzikade Circulifer tenellus, die Zuckerrüben und übertrug eine Viruskrankheit auf die Pflanzen. Aufgrund einer falschen Einordnung glaubte man, der Schädling stamme aus Südamerika. Dort fand man jedoch keine natürlichen Feinde zur Bekämpfung. Erst nachdem ein Taxonom den richtigen Ursprung im Mittelmeerraum herausfand, konnten die Zwergzikaden erfolgreich eingedämmt werden. Ein anderes Beispiel: Immer wieder spüren Biosystematiker freilebende Verwandte von Nutzpflanzen auf. Eine neue Art wilder Tomaten, die sie bei einer Andenexpedition fanden, konnte mit der Kulturform gekreuzt, wodurch die Qualität der Früchte verbessert wurde - für die Bauern ein zusätzlicher Gewinn von jährlich mehreren Millionen Dollar. In vielen Fällen steigern die Rückkreuzungen mit Wildformen die Erntemengen. Um die Kandidaten dafür aufzuspüren, bedarf es biosystematischer Grundlagenforschung. Auf diesem Weg könnte eine Initiative wie die Systematics Agenda 2000 auch zur Lösung von Ernährungsproblemen einer wachsenden Weltbevölkerung beitragen. "Das Wissen der Systematiker", meint Schminke, "ist wieder gefragt".
Die Befunde lassen ahnen: Die Mission zum Planeten Erde, wie sie die Biodiversitätsforscher vorschlagen, kann mindestens so spannend werden wie ein Flug zum Mars. Für den Harvard-Professor Edward O. Wilson ist die komplette Erschließung der Biosphäre Agenda ein Muß. Auch deshalb, weil dort noch viele unentdeckte Schätze schlummern, etwa für die Behandlung von Krankheiten; rund 40 Prozent der in den Vereinigten Staaten von Apotheken ausgegebenen Arzneien enthielten Substanzen, die von Pflanzen, Tieren oder Mikroorganismen stammten: "Dennoch sind diese Substanzen ein winziger Teil der Menge, die verfügbar sein könnte". Doch nutzen kann man nur, wovon man weiß. Bei der globalen Inventarisierung befänden sich die Forscher jedoch "in einem Wettlauf mit der Zeit", beklagt Michael Balick, Direktor am Botanischen Garten New York. Botaniker konkurrieren mit Bulldozern, und letztere sind oft schneller als jede Expedition. Sarkastisch ausgedrückt: Erforscht die Natur, solange es sie noch gibt! In kleinen Bächen nahe der australischen Stadt Brisbane fanden Zoologen 1972 einen kleinen, unscheinbar wirkenden Frosch. Als man ihn genauer untersuchte, zeigte er ein merkwürdiges Verhalten: Die Weibchen trugen ihren Nachwuchs im Magen herum. Sie besaßen offenbar die Fähigkeit, zugunsten der ungewöhnlichen Brutstätte vorübergehend keine Salzsäure zu bilden. Mediziner, die sich mit der Behandlung von Magengeschwüren beschäftigten, bildeten flugs eine Arbeitsgruppe, die das Phänomen für menschliche Patienten nutzbar machen wollte. Sie konnte ihre Studie allerdings nicht beenden: Rheobatrachus silus war inzwischen ausgestorben.
Immer wieder belegen aufsehenerregende Entdeckungen neuer Arten, wie notwendig eine Forschungsoffensive wäre. Der kleinste Frosch der Welt ? er paßt mühelos auf eine Kupfermünze - ging erst vor kurzem auf Kuba ins Netz. Auch daß jährlich mehr als 700 neue Insekten beschrieben werden, mag niemanden verwundern angesichts von mehreren Millionen von Kleinlebewesen, die vermutlich im Verborgenen existieren. Doch immer wieder werden auch große Unbekannte enttarnt:
> Auf Neuguinea zeigte sich 1994 ein 15 Kilogramm schweres Beuteltier ganz zutraulich gegenüber einem Team von Zoologen. Bei näherer Betrachtung zeigte sich, daß sie ein neues Baumkänguruh vor sich hatten. Den Einheimischen war es schon lange bekannt. Sie nannten es Bondegezou, "Mann der Gebirgswälder".
> Im vietnamesischen Vu Quang-Reservat konnten drei Großsäuger enttarnt werden. Der eine ein Wildrind, die anderen zwei Hirscharten. Auf eine davon gab es schon seit langem Hinweise - in den Hütten umliegender Dörfer hingen ihre Geweihe. Doch erst Mitte der neunziger Jahre wurden sie als Kopfschmuck des Riesenmuntjak identifiziert. Jäger berichteten, die Tiere seien gar nicht mal so selten...
> Selbst bei den Primaten gibt es immer wieder Novitäten. Auf Madagaskar, biologisch nicht gerade schlecht erkundet, traten in den achtziger Jahre drei neue Lemurenarten, die einzig dort vorkommen, ins Licht der Weltöffentlichkeit.
> Allein in Brasilien wurden seit 1990 sieben neue Affen registriert, einer davon nicht weit von der Amazonas-Metropole Manaus entfernt. "Wenn wir neue Primaten so nahe bei menschlichen Siedlungen finden," kommentierte Russell A. Mittermeier, Präsident von Conservation International, "läßt sich leicht ausmalen, was sich noch in den unzugänglichen Gegenden verbirgt."
Auf den ersten Blick erscheint es ganz und gar unmöglich, im Dschungel, in der unendlich wirkenden "grünen Hölle" gezielt nach unbekannten Lebensformen zu suchen. Eine neue Insektenart erscheint gleichsam als Stecknadel im Regenwald. Irrtum! Wer sich frühmorgens in den ecuadorianischen Wald traut wie der Insektenkundler Terry Erwin, wird durch den Griff ins pralle Leben belohnt. Doch der beginnt mit einer Todesschwadron. Zusammen mit einigen Studenten startet der agile Endfünfziger zwei Maschinen, die einen für Insekten giftigen Nebel aus Pyrethrum gen Himmel schicken. "Hochwirksam, aber biologisch abbaubar", betont Erwin. Noch während die tödliche Wolke den Stamm einer Riesenfeige hinaufkriecht, vorbei an Lianen, Farnen, kleinen Palmen, die dicht an dicht auf den Ästen siedeln, beginnt es über den Köpfen zu regnen: Verendete Käfer prasseln wie harte Wassertropfen herab. Hinein in die aufgespannten Netze, hinein in den Fokus der Forscher. "Wir brauchen solche Komplettinventare", sagt Erwin, "um Kennzahlen für den Artenreichtum im Regenwald zu erhalten."
Seine Studenten verstauen sorgfältig jedes einzelne Kerbtier und tragen ihre Ernte zur Tiputini Biodiversity Station. Dort trocknen sie die Insekten, spießen sie säuberlich auf Nadeln und beginnen mit der Bestimmung unter Lupe und Mikroskop. Haarfein sind die Unterschiede der Farben, der Fühler, der Flügelformen, die Hinweise auf die jeweilige Art geben. Die Entomologen sind immer wieder fasziniert davon, wie ideenreich die tropische Experimentierküche ein und denselben Bauplan immer neu variiert. Und nicht zuletzt begeistert sie der Kitzel, wenn sie wiedermal ein Insekt anschauen und wissen: Ich bin der erste Mensch, der es in seinen Händen hält! Um letzte Klarheit zu erhalten, ob es sich tatsächlich um eine unbekannte Art handelt, werden einige Exemplare an verschiedene naturkundliche Museen versandt, wo sie endgültig klassifiziert werden. Eine Reise aus der Anonymität des Blätterdachs zu bescheidener Prominenz in den Fachzeitschriften.
Terry Erwin stellte seinen persönlichen Fundrekord vor 25 Jahren im Regenwald Panamas auf. Fast 1.200 verschiedene Käferarten fielen von einem einzigen Baum, dem mit den Linden verwandten Luehea seemannii. Davon waren mehr als die Hälfte bis dahin unbekannt. Erwin begann, dieses Verhältnis hochzurechnen. Da Käfer hochspezialisiert sind und meist nur auf einer Baumart leben, multiplizierte er Kerbtier- und Baumzahlen miteinander und erhielt so eine Ahnung, wieviel Millionen verschiedenartiger Insekten insgesamt die Tropen bevölkern. Er kam auf 30 Millionen Käfer. Von dort aus kalkulierte er die Gesamtzahl aller Tier- und Pflanzenarten die auf der Erde leben: die schier unfaßbare Zahl von 100 Millionen! Obwohl diese Zahl von vielen Kollegen heftig angezweifelt wird (viele Biologen sprechen von weit niedrigerer und nicht weniger beeindruckender zweistelliger Millionenhöhe), hält Erwin seine Rechnung "vielleicht sogar für eine Unterschätzung".
Zweifelsfrei ist jedenfalls, daß die Forscher nicht zufällig so reich belohnt werden, wenn sie sich einer Region des Regenwaldes zuwenden, die bislang eine "terra incognita" war: dem Kronendach. In Kirchturmhöhe, 70 Meter über dem Boden, zieht die Natur alle Register. Hier entfaltet sich, geschützt vor Feinden wie eine mittelalterliche Felsenburg, eine faszinierende Vielfalt von Farnen und Palmen, Vögeln und Fröschen, Käfern und Schlangen. Viele dieser Tiere betreten niemals den Waldboden: eine echte Enklave. Und eine Barriere für die Forschung. Um sie zu überwinden, werden Wissenschaftler zu Wipfelstürmern. Zu diesem Zweck haben sie in den vergangen Jahren eine Reihe technischer Systeme erprobt: die Anlage von Hängebrücken, wie im Gunung-Kinabalu-Nationalpark von Borneo; die Entwicklung eines 300 qm großen, aufblasbaren Floßes, das ein Luftschiff sanft auf die Baumriesen setzt, wie im Regenwald von Gabun; oder ein kompletter Kran, der mitten in den Urwald verfrachtet wird, wie in Venezuela. Keine Idee scheint zu ausgefallen, um zur Krone der Schöpfung zu gelangen.
Schweizer Hubschrauberpiloten flogen die Einzelteile des Krans nach Südvenezuela, zur Forschungsstation Humboldt in der Nähe der Indianersiedlung La Esmaralda. Dort haben sich Wissenschaftler der unterschiedlichsten Disziplinen zusammengefunden: Klimatologen, Pflanzen- und Vogelkundler, Entomologen, Experten für Frösche und Reptilien, Bioakustiker. Gemeinsam nutzen sie den Kran als Lift in luftige Höhen. In der oben angebrachten Gondel betreiben sie meteorologische Meßinstrumente, zapfen Blütennektar ab, beringen Vögel, kartographieren Bäume, zeichnen Balzrufe auf, tippen lateinische Namen in Laptops ein. 200 Jahre nach der Ankunft Alexander von Humboldts in Venezuela hält High Tech Einzug ins Entdeckergeschäft. Doch immer noch gehört viel Pioniergeist dazu. Für die Generalinventur auf dem schwankenden Dach des Waldes ist nicht jeder geeignet. Die Forscher müssen gleichzeitig mutig, akribisch und leidenschaftlich sein. Verlangt wird in etwa eine Mischung aus Tarzan und Briefmarkensammler.
Alle Puzzlesteine des interdisziplinären Projekts zusammen sollen ein klareres Mosaikbild des tropischen Superorganismus ergeben. Seine ökologischen Wechselwirkungen, Energiebilanzen, die Kreisläufe von Nährstoffen und Wasser. Wie immer jedoch wirft jedes Forschungsergebnis neue Fragen auf: Besetzt tatsächlich jedes Insekt eine eigene ökologische Nische? Oder teilen sich mehrere Arten einen Lebensraum? Wie lange dauert es, bis der Wald, dieses Haus mit Tausenden kleinen Zimmern, neue Bewohner hervorbringt? Der Wissenschaftler Robert May sieht eine Diskrepanz zwischen den gewaltigen menschlichen Eingriffen im Regenwald und unserem Wissen über dessen Naturhaushalt: "Die Situation schreit geradezu nach einem besseren Verständnis der Veränderungen, die in Ökosystemen durch aussterbende Arten und das Nachrücken anderer stattfinden. Man muß unbedingt den fundamentalen Zusammenhang von Diversität und Stabilität herausfinden." Wer die Natur bewahren wolle, müsse sie erforschen.
Die norwegische Mikrobiologin Vidgis Torsvik wollte eine ganz simple Frage beantworten: Wieviel verschiedene Bakterienarten leben eigentlich in einer Handvoll Dreck? Sie entnahm in heimischen Gefilden eine Bodenprobe und isolierte daraus zunächst die gesamte Erbsubstanz DNA. Dieses Extrakt untersuchte sie mit Hilfe eines neuartigen gentechnischen Verfahrens. Es basiert auf der Erkenntnis, daß bei der strickleiterförmigen Erbsubstanz die Verbindungen zwischen den beiden Strängen durch Erwärmen gelöst und beim Abkühlen wieder geknüpft werden. Der Prozeß des erneuten "Andockens" dauert um so länger, je uneinheitlicher (das heißt: artenreicher) das DNA-Gemisch ist. Aus den Reaktionszeiten konnte Vidgis Torsvik am Ende hochrechnen, daß die Probe rund 10.000 verschiedene Bakterien enthielt - also doppelt so viele Arten, wie der Wissenschaft bis dato überhaupt bekannt waren.
Drei Jahrhunderte, nachdem der Niederländer Antoni van Leeuwenhoek zum ersten Mal mit Hilfe von selbstgebastelten Mikroskopen Bakterien studiert hatte, ist höchstens ein Prozent aller existierenden Mikroben beschrieben. Das ist wenig mehr als nichts angesichts ihrer Bedeutung. Bakterien waren die ersten Kreaturen auf diesem Planeten, haben die Photosynthese erfunden, schufen die Voraussetzung dafür, daß überhaupt Tiere und Menschen existieren können: Sie pusteten den für uns lebenswichtigen Sauerstoff in die Atmosphäre. "Ohne Bakterien", sagt Bo Barker Jørgensen vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie, "würde das Leben im Meer innerhalb eines Jahres zum größten Teil erlöschen." Er verweist auf Stoffwechselprozesse in den obersten Schichten des Meeresbodens, die ähnlich intensiv wie in tropischen Forsten ablaufen. Der Bakteriendschungel ist vermutlich genauso variantenreich wie ein Regenwald.
Im Jahr 1999 wurde eine Mikrobe in den Gewässern vor Südwestafrika entdeckt, die ihrer Ausmaße wegen als Sensation gehandelt wurde. Die "Namibische Schwefelperle" ist ungefähr so groß wie der Punkt am Ende dieses Satzes. Zum Vergleich: Hätte eine Schwefelperle die Dimension eines Blauwals, wäre ein Durchschnittsbakterium nicht größer als eine neugeborene Maus. Damit sind sie eine Ausnahme in der Mikrowelt der Bakterien. Es ist schlicht deren Winzigkeit, die sie so erfolgreich dem Forscherblick entzieht. Mit bloßem Auge kann niemand erkennen, was er da vor sich hat und wie es lebt. Mikrobiologen müssen Nährböden anlegen und darauf Kulturen züchten. Doch da Mikroben sehr spezielle Wünsche an ihren Lebensraum haben, gedeihen viele Arten nicht im Labor - oder immer die selben. Neue Techniken sollen helfen, ihnen das Laborleben zu versüßen, um sie leichter erforschen zu können. Mit feinsten Mikrosensoren, 20mal dünner als ein menschliches Haar, tasten die Wissenschaftler die natürliche Umwelt der Bakterien ab. Dabei gewinnen sie Werte, etwa über Sauerstoff- oder Schwefelwasserstoffgehalt, die in die Kreation von künstlichen Ambientes einfließen.
Zunehmend setzen Molekularbiologen zur Bestimmung einer neuen Art gentechnische Methoden ein. Den Mikroben werden Fäden mit dem Erbmaterial entnommen, in Abschnitte zerschnitten und die Abfolge der genetischen Bausteine "sequenziert". Sie wird mit den Sequenzen bekannter Spezies verglichen, und am Grad der Übereinstimmung ist der Verwandtschaftsgrad ablesbar. Auf diese Weise bekommen auch Bakterien einen Stammbaum.
Genlabor, Tiefsee und Tropenwald sind nur drei Beispiele für all die Expeditionen zum Planeten Erde, bei denen Forscher nach dem Unbekannten fahnden. Das Wagnis, das sie dabei eingehen, ist das Abenteuer Denken, bei dem der Satz "Kennen wir schon" als ungültig gilt. Doch die eigentliche Probe, der sie sich unterziehen, heißt Geduld. Davon brauchen Taxonomen jede Menge, wenn sie sammeln, sichten, sortieren. Wenn sie ihre Funde abzeichnen, Muster vergleichen, Spezies einordnen. Wenn sie zweifeln, verwerfen, neuordnen. "Die Weisheit beginnt damit, die Dinge beim richtigen Namen zu nennen", lautet ein chinesisches Sprichwort. Für die Pflanzen und Tiere übernehmen die naturkundlichen Museen diese Aufgabe als weise Taufpaten. Ihre Sammlungen sind die großen Archive des Lebens. Hier lagern - getrocknet, gepreßt, ausgestopft, mit Formaldehyd konserviert oder in Gläsern mit Alkohol - die Vergleichsmuster, anhand derer eine korrekte Klassifikation erst möglich wird. Weltweit beherbergen sie rund zwei Milliarden Exemplare, zwei Milliarden Beweisstücke für den ungeheuren Erfindungsreichtum der Natur. Allerdings jedes mit Totenschein.
Die Museen verstehen sich jedoch nicht als Friedhofswärter, sondern als moderne Forschungseinrichtungen. Sie setzen DNA-Analysegeräte, Spektrometer und Hochleistungsmikroskope ein, fungieren gleichsam als die Kriminallabors bei der weltweiten Artenfahndung. Doch bei allem Ehrgeiz der Sammlungen, den Ruch des Verstaubten durch den Einsatz von High Tech loszuwerden, bleibt das Geschäft der Taxonomen immer noch Hand- und Augenwerk. Nehmen wir den Alltag eines Lepidopterologen, eines Schmetterlingskundlers, der im British Museum for Natural History in London arbeitet. Die dortigen Taxonomen können auf eine stattliche Kollektion von 70 Millionen Stücken zurückgreifen. Meteoriten und Skelette, Häute und Federn, Wespen in Pappschachteln, Hundertfüßer in Hochprozentigem, Versteinerungen in Kästen und Regalen, präparierte Vögel in Vitrinen. Für einen Lepidopterologen sind besonders jene Schränke interessant, die jeweils hunderte von Schubläden enthalten und darin wiederum hunderte von Schmetterlingen, aufgespießt mit Nadeln, wie mitten in einem letzten Formationsflug erstarrt. Solche umfangreichen Sammlungen anzulegen und zu erhalten, kostet viel Geld. Besonders lobenswert ist das Engagement der Museen, weil sie ihre Funktion als Arteninventare hinter den Kulissen und ohne Publikum erfüllen. Ihr biologisches Buchhaltertum ist wenig spektakulär, es fehlt, würden Journalisten sagen, der Nachrichtenwert.
Kommt besagtem Lepidopterologen eine neue Sendung von Faltern ins Haus geflattert, etwa aus Papua-Neuguinea, sind die prall gefüllten Schubladen sein wichtigstes Arbeitsmittel. Er beginnt seine akribische Falterbeschau mit Vergleichen von Farbvarianten, studiert die unterschiedlichen Merkmale im Körperbau, sucht Rat in Fachliteratur, Listen und Katalogen. Des Taxonomen Glück ist immer dann groß, wenn er erkennt, daß ein "Typus" vor ihm liegt. So heißen Exemplare, anhand deren eine Art zum ersten Mal beschrieben wird, quasi das Standardmodell einer Spezies. Es wird mit einem Farbpunkt gekennzeichnet und zählt zu den Kostbarkeiten jeder Sammlung.
Doch an jeder Einordnung nagen auch die Zweifel. Schließlich ist die Geschichte der Taxonomie auch eine Geschichte der Irrtümer. So wurden anhand der Bestände des British Museum 20.000 afrikanische Schmetterlingsarten benannt - doch in der freien Wildbahn existieren wahrscheinlich nicht mehr als 3.000. Manchmal scheint es, als wolle die Natur, Meisterin im Tarnen und Täuschen, im Nachahmen und Variieren, die Kundigen narren. So bringt der Falter Papilio dardanus gelbschimmernde Männchen hervor, aber Weibchen, die mit vier verschiedenen Farbtönen vier verschiedene Arten nachahmen. Davon ließen sich auch die Biosystematiker narren und vergaben eine stattliche Liste falscher Artennamen.
Um solche Irrtümer zu vermeiden, benötigt die Taxonomie neben modernen Methoden auch einen reichen Fundus alten Wissens, um Ordnung in der Natur zu stiften. Aber was, wenn es keine Erben für diese Erfahrungsschätze gibt? Die Initiatoren der Systematics Agenda 2000 fordern, daß an den Universitäten wieder mehr Bioystematiker ausgebildet werden, um die Zahl von Fehlbestimmungen in Zukunft zu reduzieren. Sollte ihr Vorschlag, alle Arten der Erde innerhalb von 25 Jahren zu entdecken und zu klassifizieren, bei den Politikern Gehör finden, würde der Bedarf an Spezialisten dramatisch steigen. Bedenken wegen der Kosten des Großprojekts weisen die Biologen zurück. So argumentiert der in Harvard lehrende Primatenforscher Irven DeVore: "Nehmen wir an, wir stießen bei einer unserer Weltraummissionen tatsächlich auf intelligente Wesen - Wesen, deren genetischer Code mit unserem zu mehr als 98 Prozent identisch ist. Wieviel Geld würden wir wohl ausgeben, um sie zu erforschen?"
Diese Wesen sind bereits entdeckt. Allerdings nicht im All, sondern bei der Mission zum Planeten Erde. Wir kennen sie als Schimpanse, Orang Utan und Gorilla. Über das Ausmaß der gesamten Primaten-Familie können wir dagegen nur spekulieren. Wir wissen nicht: Wie viele unserer weitläufig Verwandten zählen derzeit umständehalber noch zur Gruppe der Anonymen Arten?