Biodiversität ist gut für die Gesundheit • Yuliya Kondratenko • Wissenschaftsnachrichten zu den "Elementen" • Ökologie, Biologie, Parasitologie

Biodiversität gesundheitliche Vorteile

Abb. 1. In Gemeinschaften von einheitlicher Zusammensetzung (zum Beispiel im Gerstenfeld, gezeigt auf dem oberen Fotoa) Der Befall durch Parasiten ist oft höher als bei anderen (Wiesen-Buntheit, unteres Foto). Diagramme unten veranschaulichen dies numerisch: Sie zeigen die Abhängigkeit der Anzahl der Parasitenarten (auf der linken Seite) und totale Infektion (auf der rechten Seite) über die Anzahl der Arten in der Pflanzengemeinschaft. Es ist zu sehen, dass mit dem Wachstum der Artenvielfalt in der Gemeinschaft auch die Vielfalt der Parasiten wächst, die Gesamtinfektionsrate jedoch immer noch sinkt. Abbildung aus dem Artikel F. Keesing und R. S. Ostfeld, 2015. Ist Biodiversität gut für Ihre Gesundheit?

Eine verallgemeinerte Analyse von wissenschaftlichen Studien, die die Abhängigkeit des Befalls durch Parasiten von Umweltfaktoren untersuchten, zeigte, dass je höher die Artenvielfalt in einer Gemeinschaft ist, desto weniger leiden die Teilnehmer an Infektionskrankheiten.

Umweltschützer, Tierfreunde und einfach nur mitfühlende Menschen sorgen sich, wenn sie erfahren, dass eine andere Spezies lebender Organismen vom Aussterben bedroht ist. Unterdessen kannte die Geschichte des Lebens auf der Erde die Zeiten, in denen die große Mehrheit der Arten starb. Während des am weitesten verbreiteten bekannten Aussterbens – an der Wende des Perm und der Trias – verschwanden etwa 95% der marinen Arten und 70% der landlebenden Wirbeltierarten.Wie wir jetzt wissen, hat die Biosphäre einen solchen Schlag erlitten. Ist es also sinnvoll, sich Gedanken über die Reduzierung der Vielfalt lebender Organismen zu machen? Neue Übersicht über wissenschaftliche Arbeiten, die kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht wurden PNAS, hat gezeigt, dass komplexe Gemeinschaften einen eher unerwarteten Vorteil gegenüber einfachen haben. Es zeigt sich, dass je höher die Artenvielfalt in einer Gemeinschaft lebender Organismen ist, desto besser schützt sie ihre Teilnehmer vor Infektionskrankheiten.

Eine Reihe von Arbeiten, in denen dieser Effekt nachgewiesen wurde, waren bereits bekannt. So wurde 2014 in einem Artikel deutscher Wissenschaftler gezeigt, dass Pflanzen in Monokulturen häufiger an Pilzinfektionen leiden als Pflanzen aus komplexeren Gemeinschaften (T. Rottstock et al., 2014). Eine höhere Pflanzenvielfalt fördert die Vielfalt pilzlicher Erreger, verringern Sie die Pathogeninfektion pro Pflanze). Es gab jedoch keinen allgemein akzeptierten Standpunkt, wie verbreitet solch ein positiver Effekt der Biodiversität auf den Parasitenwiderstand ist. Um dieses Thema endlich zu klären, fanden Wissenschaftler der Fakultät für Integrative Biologie an der Universität von Südflorida in Tampa (USA) alle Papiere, die den Zusammenhang zwischen der biologischen Vielfalt in der Gemeinschaft und der Schwere parasitärer Infektionen unter ihren Teilnehmern analysierten.

Je nach Art der Studie wurden unter "Befall" verschiedene Parameter verstanden: die Anzahl der im Körper gefundenen Parasiten, ihre Dichte oder der Anteil infizierter Gewebe. Die Werte all dieser Parameter, gemessen an den verschiedensten Wirten der Parasiten, fielen mit zunehmender Biodiversität. Natürlich gab es einige Ausnahmen (zum Beispiel stieg bei einer Pflanzenart die Infektion mit pilzlichen Blattflecken mit dem Wachstum der Biodiversität ihrer Umgebung an; siehe Ch. Mitchell et al., 2002. Für die Zusammensetzung der Blattpilzkrankheit ). In der überwiegenden Mehrzahl der Studien über eine Vielzahl von Mikro- und Makroparasiten, von Bakterien und Viren bis zu parasitischen Würmern mit unterschiedlichem Spezialisierungsgrad, die Menschen, Tiere oder Pflanzen infizieren, sank die Infektion der Wirte mit dem Wachstum der Artenvielfalt ihrer Umwelt. Interessanterweise war die Verbreitung der Parasiten um so größer, je größer die Artenvielfalt war, aber die Ansteckung der Mitglieder der Gemeinschaft fiel. Das Muster wurde in jenen Arbeiten verfolgt, in denen Wissenschaftler einfach nur die Wildtiere beobachteten und in denen sie Experimente durchführten. Es stellt sich heraus, dass ein verbesserter Schutz gegen Infektionen unter Mitgliedern komplexer Gemeinschaften eine allgemeine Regel ist, die unter einer Vielzahl von Bedingungen und Biozönosen funktioniert.

Wie kann die Vielfalt lebender Organismen die Infektionsresistenz beeinflussen? Es gibt mehrere Mechanismen, durch die diese beiden Parameter verknüpft werden können. Erstens ist der Parasit in einer artenreichen Gemeinschaft schwieriger, einen optimalen Wirt zu finden. Der Parasit kann sowohl in einen suboptimalen Wirt (zum Beispiel von denen, die lange leben und sich schlecht fortpflanzen) als auch in einen ungeeigneten Organismus fallen. Je höher also die Artenvielfalt in der Gemeinschaft ist, desto schwieriger ist es für den Parasiten, den Wirt zu wechseln. Ein anderer möglicher Mechanismus ist eine strengere Regulierung der Anzahl von Individuen jeder Art in einer komplexen Gemeinschaft: niemand vermag zu viel zu vermehren, weil das System ausgeglichen ist. Aus diesem Grund vermehren sich die optimalen Besitzer des Parasiten nicht zu sehr und dürfen ihre Anzahl nicht zu sehr erhöhen.

Um etwas mehr über den Mechanismus der Wirkung der Biodiversität auf den Parasitenbefall zu erfahren, analysierten die Wissenschaftler die Probenahmearbeiten, die verschiedene Werte von Dichten und Häufigkeiten von Parasiten-Wirten in einer Population verglichen. Es stellte sich heraus, dass der Effekt der Verringerung der Infektion durch Parasiten am stärksten ausgeprägt ist, wenn die Häufigkeit, mit der ihre Wirte gefunden werden, abnimmt.Das heißt, selbst wenn die Dichte der optimalen Wirte hoch ist, macht es eine ausreichende Verdünnung durch andere Organismen möglich, die Parasitenpresse zu schwächen. Und je vielfältiger diese anderen Organismen sind, desto besser.

Es stellt sich heraus, dass Biodiversität einen völlig nützlichen Wert hat und die Ausbreitung von Infektionskrankheiten in der Gemeinschaft lebender Organismen verhindert. Und selbst wenn das Aussterben jeder einzelnen Art nicht sehr wichtig ist, kann der allgemeine Rückgang der Diversität leider für diejenigen Arten enden, die sich nicht sehr gut gegen Infektionen wehren. Zuallererst handelt es sich um große und nicht sehr viele Tiere mit einer langen Lebensdauer – das Aussterben der Gemeinschaft beginnt meist bei ihnen (siehe: M. B. Joseph et al., 2013. Vermittelt die Lebensgeschichte?). Diese Tiere umfassen den Menschen.

Quelle: David J. Civitello, Jeremy Cohen, Hiba Fatima, Neal T. Halstead, Josue Liriano, Taegan A. McMahon, C. Nicole Ortega, Erin Louise Sauer, Tanya Sehgal, Suzanne Young und Jason R. Rohr. Biodiversität hemmt Parasiten: Breite Evidenz für den Verdünnungseffekt // PNAS. 2015. V. 112. S. 8667-8671. DOI: 10.1073 / pnas.1506279112.

Julia Kondratenko


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