Ecological Mismatch
Die match/mismatch-Hypothese (MMH) in der Ökologie sagt aus, dass der Fortpflanzungserfolg vieler Arten in der Natur davon abhängt, dass der Lebenszyklus der Art, insbesondere die Fortpflanzungszeit, mit dem Maximum des Nahrungsangebots übereinstimmt. Das Nahrungsangebot (Vegetation oder im Nahrungsnetz niedere Arten) schwankt im Jahresverlauf (Phänologie) und hängt in der Regel in entscheidender Weise von Wetter-Ereignissen bzw. dem Klima ab. Die Arten wurden daher evolutionär so angepasst, dass sich Strategien bildeten, um den Nachwuchs zu einem Zeitpunkt zu produzieren, der so gut wie möglich zum Nahrungsangebot passt, wobei sie sich etwa Zeitgeber wie zum Beispiel die Tageslänge, zunutze machen. Passen Lebenszyklus und Höhepunkt des Nahrungsangebots nicht zusammen (mismatch), sinkt der Fortpflanzungserfolg.
Ursprüngliche Hypothese: Rekrutierungsrate von Fischarten Bearbeiten
Die Hypothese wurde erstmals von David Cushing 1969 aufgestellt und 1990 erweitert.[1] Cushing versuchte zu erklären, warum verschiedene Jahrgänge von Fischarten so unterschiedlich individuenreich sind. Er führte dies auf entweder passende (match) oder unpassende (mismatch) Zeitpunkte der Eiablage im Verhältnis zur Häufigkeit von Plankton als entscheidender Nahrungsbasis der Fischlarven zurück. Cushings Hypothese führte zu einer intensiven Forschung, die seine Annahmen in vielen Fällen bestätigen konnte[2], wenn auch weiterhin großer Forschungsbedarf, zum Beispiel direkte Temperaturwirkungen betreffend[3] besteht.
Auswirkungen in Zusammenhang mit dem Klimawandel Bearbeiten
Die Hypothese hat durch den Klimawandel besondere Aktualität gewonnen[4], weil hier davon auszugehen ist, dass in evolutionärer Zeit bisher verlässliche Zeitgeber nun nicht mehr zu optimalem Timing führen. Dies führt zum Beispiel dazu, dass Zugvögel zu früh oder zu spät im Bruthabitat ankommen und dadurch ihr Bruterfolg absinkt.[5] Folge kann im Extremfall das Aussterben von Arten sein. Beispiele für den Effekt sind:
- Beim Karibu wird der Zeitpunkt der Geburt der Jungtiere durch die Tageslänge gesteuert, während die Produktionsrate der Pflanzen, von denen sie sich ernähren, direkt von der Temperatur abhängt. Hier wird seit einigen Jahren ein zunehmender Mismatch beobachtet.[6]
- Bei der Großen Schneegans sinkt die Überlebensrate der Küken, weil die Nahrungsqualität der Gräser, ihrer wichtigsten Nahrungsressource, während der Aufzuchtperiode durch den Klimawandel abnimmt (obwohl die Wuchsleistung der Gräser insgesamt sogar zugenommen hat).[7][8]
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ D.H. Cushing (1990): Plankton Production and Year-class Strength in Fish Populations: an Update of the Match/Mismatch Hypothesis. Advances in Marine Biology Volume 26: 249–293. doi:10.1016/S0065-2881(08)60202-3
- ↑ Gregory Beaugrand, Keith M. Brander, J. Alistair Lindley, Sami Souissi, Philip C. Reid (2003): Plankton effect on cod recruitment in the North Sea. Nature Vol. 426: 661-663.
- ↑ Benjamin J. Laurel, Thomas P. Hurst, and Lorenzo Ciannelli (2011): An experimental examination of temperature interactions in the match–mismatch hypothesis for Pacific cod larvae. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 68(1): 51-61. doi:10.1139/F10-130
- ↑ Nils Chr. Stenseth, Atle Mysterud, Geir Otter sen, James W. Hurrell, Kung-Sik Chan, Mauricio Lima (2002): Ecological Effects of Climate Fluctuations. Science 297: 1292-1296. doi:10.1126/science.1071281
- ↑ N. Saino, R. Ambrosini, D. Rubolini, J. von Hardenberg, A. Provenzale, K. Hüppop, O. Hüppop, A. Lehikoinen, E. Lehikoinen, K. Rainio, M. Romano, L. Sokolov: Climate warming, ecological mismatch at arrival and population decline in migratory birds. In: Proceedings. Biological sciences / The Royal Society. Band 278, Nummer 1707, März 2011, S. 835–842, doi:10.1098/rspb.2010.1778, PMID 20861045, PMC 3049050 (freier Volltext).
- ↑ Eric Post & Mads C. Forchhammer (2008): Climate change reduces reproductive success of an Arctic herbivore through trophic mismatch. Philosophical Transactions of the Royal Society Series B 363: 2369–2375. doi:10.1098/rstb.2007.2207
- ↑ Climate Change and the Ecological Mismatch Between Greater Snow Goose Breeding and Plant Phenology ( vom 5. Mai 2015 im Internet Archive) bei naagconference.com, abgerufen am 4. Mai 2015
- ↑ Madeleine Doiron: Impacts des changements climatiques sur les relations plantes-herbivores dans l’Arctique. Thèse, Universitè Laval, 2014. PDF ( vom 4. März 2016 im Internet Archive)