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Mit dem Begriff Biodiversität verbinden die meisten Menschen Artenvielfalt. Die häufigste Frage lautet daher: Wie viele Arten gibt es überhaupt? Die Wissenschaft kennt gegenwärtig rund 1,4 bis 1,5 Millionen verschiedene Arten. Dabei sind bestimmte Regionen gründlicher erforscht als andere und manche Arten intensiver. Die 9750 Vogelarten zum Beispiel sind im Großen und Ganzen bekannt – hier kommen jährlich nur ein paar neue Arten hinzu. Vollkommen anders sieht es bei den Insekten aus: Unter dem Dach des tropischen Regenwaldes lebt eine erstaunliche und nach wie vor nicht erfasste Vielfalt von Insekten. Wenig wissen wir auch über die Lebensformen in den Tiefen der Meere oder im Boden. Noch vor dreißig Jahren ging die Fachwelt von rund fünf Millionen bereits beschriebenen und noch zu beschreibenden Arten aus. Inzwischen sind die Schätzungen sprunghaft angestiegen – die Annahmen schwanken zwischen 60 bis 100 Millionen; Fachleute halten allerdings etwa 10 Millionen Arten für realistisch.

Unter Artenvielfalt versteht man also die Gesamtheit der verschiedenen Arten von Organismen: Pflanzen und Tiere sowie die außergewöhnlich zahlreichen Mikroorganismen. Neu entdeckte Mikroorganismen mit seltsamen Ernährungsgewohnheiten und merkwürdigen Stoffwechselsystemen, darunter solche, deren Lebensraum drei Kilometer unter der Erdoberfläche liegt und in manchen Fällen sogar der frühen extremen Umwelt aus der Zeit der Ursprünge des Lebens entspricht, stellen die Vielfalt der höheren Pflanzen und Tiere in den Schatten. Der Begriff Biodiversität meint darüber hinaus aber auch die genetischen Variationen innerhalb einer bestimmten Art, etwa Variationen in Augen- oder Haarfarbe beim Menschen, und die Vielfalt auf übergeordneten Strukturebenen. Dazu gehören die Variationen von natürlichen biologischen Formationen – zum Beispiel Wüsten und Wälder – und die Variationen in der Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften.

Die​ Zahl und die Zusammensetzung der Arten in einem biologischen Lebensraum ist immer einmalig: Während beispielsweise in nördlichen Wäldern lediglich ein oder zwei charakteristische Baumarten existieren, sind es in den Wäldern der amerikanischen Ostküste 15 bis 20, im Regenwald des Amazonas jedoch Hunderte von charakteristischen Baumarten. Jede Art stellt ein einzigartiges Set von Lösungen für ein einzigartiges Set biologischer und physikalischer Faktoren und Herausforderungen dar. Biodiversität stellt damit eine ungeheure intellektuelle Ressource für bewährte, funktionstüchtige lebendige Systeme dar, die auch einen wesentlichen Beitrag zu den Fortschritten der Biowissenschaften liefern.

Ein interessantes Beispiel hierfür ist der Mikroorganismus Thermus aquaticus, der das Humangenomprojekt möglich gemacht hat. Es basiert auf der so genannten Polymerase-Kettenreaktion,​ durch die sich eine kleine Menge genetischen Materials innerhalb von Stunden Millionen Mal vervielfachen lässt. Die Reaktion, für deren Entdeckung Kerry Muller 1993 den Chemie-Nobelpreis erhielt, besteht aus zwei Schritten: In einem ersten Schritt trennen sich durch Wärme die beiden DNS-Stränge in einem Chromosom voneinander, der zweite Schritt versetzt jeden Strang in die Lage, den fehlenden Partner zu ergänzen. Allerdings kannte man keinen wärmeresistenten Katalysator für diesen zweiten Schritt. Schließlich erkundigte man sich bei der American Type Culture Collection in Maryland, ob dort ein Organismus aus einer „heißen“ Umgebung vorhanden sei. Das Enzym, das die Polymerase-Kettenreaktion auslösen konnte, fand sich schließlich in einem Bakterium, das aus einer heißen Quelle im Yellowstone-Park stammte – der Mikrobiologe Thomas Brock hatte es hinterlegt. Von der Artenvielfalt können wir also auf vielfache – und oft noch zu entdeckende – Art und Weise profitieren.

Serienbeschreibung
Die Serie stellt Materialien der Website max-wissen.de bereit, einem Angebot der Max-Planck-Gesellschaft. Neben den Max-Heften im pdf-Format werden Arbeitsblätter, Folien, Hintergrundinformationen und didaktische Überlegungen angeboten.