Die Fragen, die Kinder über die Wissenschaft stellen, sind nicht immer leicht zu beantworten. Manchmal können ihre kleinen Gehirne zu großen Orten führen, die Erwachsene vergessen zu erforschen. Das hat uns zu unserer Serie „Science Question From A Toddler“ inspiriert, die die Neugierde von Kindern als Ausgangspunkt nutzt, um die wissenschaftlichen Wunder zu erforschen, an die Erwachsene nicht einmal denken, wenn sie danach fragen. Die Antworten sind für Erwachsene, aber sie wären nicht möglich ohne das Wunder, das nur ein Kind bringen kann. Ich möchte, dass die Kleinkinder in Ihrem Leben ein Teil davon sind! Schicken Sie mir ihre wissenschaftlichen Fragen, und vielleicht dienen sie als Inspiration für eine Kolumne. Und jetzt, unser Kleinkind …
Q: Was wiegt mehr: alle Menschen oder alle Käfer? – Carson S., 4 Jahre
Diese Antwort1 wird vielleicht am besten durch zwei nicht zusammenhängende Studien veranschaulicht, deren Autoren wahrscheinlich nie gedacht hätten, dass sie zusammen verwendet werden. Im Jahr 2012 schätzten Wissenschaftler die globale menschliche Biomasse (d. h. wie viel wir alle wiegen) auf 287 Millionen Tonnen.2 Fünf Jahre später machte sich eine andere Gruppe von Wissenschaftlern daran, zu schätzen, wie viel die Spinnen der Welt essen. Sie kamen zu einer erschreckenden (wenn auch etwas ungenauen) Schätzung von 400 Millionen bis 800 Millionen Tonnen Beute pro Jahr. Mit anderen Worten: Allein die Teilmenge der von Spinnen im letzten Jahr gefressenen Käfer übersteigt wahrscheinlich die Menge aller Menschen auf der Erde. Auch wenn die Menschen im Allgemeinen am Ende etwas besser dran sind.
Alle Käfer wiegen also definitiv mehr als alle Menschen. Aber während Sie Ihre Knie umarmen und sanft schaukeln und versuchen, keine der dreckigen, mit Käfern bedeckten Oberflächen zu berühren, die Sie ständig umgeben, sollten Sie wissen, dass sich hinter diesem scheinbaren Sieg der Käfer einige ernsthafte Probleme für die Käfer und damit für uns verbergen. Es stellt sich heraus, dass es weniger Wanzen gibt als früher – sowohl in Bezug auf das Gesamtgewicht als auch auf die Artenvielfalt. Und wir Menschen sind schuld daran.
Aber lassen Sie uns zunächst einen Moment zurückgehen und ein wenig darüber sprechen, warum es möglich ist, dass die Käfer die Menschen überwiegen. Die schiere Anzahl der Käfer auf der Welt ist ein wenig schwer zu ergründen. „Es gibt schätzungsweise 10 Quintillionen Insekten auf dem Globus“, sagt Julie Peterson, Professorin für Entomologie an der University of Nebraska-Lincoln. „Das ist eine 10 mit 18 Nullen dahinter, und das sind nur die Insekten. Andere Gliederfüßer wie Spinnen und Milben sind dabei nicht mitgezählt.“ Insekten – zusammen mit Zecken, Tausendfüßlern, Spinnen und all den anderen landbewohnenden Krabbeltieren, die wir umgangssprachlich als „Käfer“ bezeichnen – machen wahrscheinlich bis zu 80 Prozent der Arten auf diesem Planeten aus. Im Gegensatz dazu ist der Mensch eine einzige Spezies, die (zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels) aus 7.386.922.190 Individuen besteht.
Um diese enormen Zahlen leichter zu begreifen, lassen Sie uns eine Anekdote erzählen: Elizabeth Borer, Biologieprofessorin an der University of Minnesota, erzählte mir von einer Studie aus dem Jahr 1982, in der ein Entomologe namens Terry Erwin nach Panama ging und anfing, Proben von Käfern zu nehmen, die er in einer bestimmten Art von einheimischen Bäumen fand. Um dies zu tun, nebeln die Forscher einen Baum mit einem Pestizid ein, so wie ein Kammerjäger ein Haus nebeln würde, und dann zählen und kategorisieren sie die unglücklichen Käfer, die herausfallen. Erwin fand mehr als 955 Arten von Käfern in nur 19 Bäumen. Nicht 955 einzelne Käfer. Arten. Basierend auf dem, was er über das Vorkommen dieser Baumart im panamaischen Wald wusste, und der Häufigkeit von Käfern im Vergleich zu anderen Insektenarten, rechnete Erwin aus, dass jeder Hektar des panamaischen Waldes bis zu 41.000 Insektenarten beherbergen könnte – Millionen, vielleicht Hunderte von Millionen von Individuen, die auf einer Fläche leben, die nicht viel größer ist als ein paar Fußballfelder.3
Und das ist der Grund, warum Käfer als Ganzes den Menschen in einer Pfund-für-Pfund-Abwägung schlagen. Einzelne Wanzen mögen klein sein – die größten Arten, wie die heuschreckenähnliche Riesenwanze aus Neuseeland, wiegen laut Peterson um die 70 Gramm – das entspricht etwa der Größe eines großen Hühnereis. Aber selbst wenn man die von Peterson als wahrscheinlich unterschätzte Durchschnittsgröße eines Käfers annimmt – etwa 0,05 Milligramm – summiert sich das, wenn man es mit 10.000.000.000.000.000.000 multipliziert. Das ist ein Zahlenspiel, und die Wanzen liegen ganz weit vorne.
Zugegeben, alle diese Zahlen stammen aus Extrapolation und Schätzung. Wissenschaftler machen häufig Studien wie die von Erwin, gehen in eine Region und nehmen Proben, die ihnen sagen, wie viele Wanzen in einem Baum oder auf einem Quadratmeter Boden leben. Nimmt man genug solcher Proben, bekommt man eine Vorstellung davon, was für eine bestimmte Art von Ökosystem normal ist. Dann muss man nur noch herausfinden, wie viel von diesem Ökosystem die Erde bedeckt, und die Rechnung machen, so Peterson. Die Schätzungen gehen auch davon aus, dass es eine Menge Insektenarten gibt, die wir noch nicht kennen. Eine Million Insektenarten sind benannt und dokumentiert, ihre Typusexemplare in Gläsern versiegelt oder in Büchern abgebildet. Möglicherweise gibt es mehr als 4 Millionen Arten, die noch katalogisiert werden müssen.
Und wenn Sie das alles nicht umhaut, dann überlegen Sie doch einmal, was diese Quintillion Insekten für die Welt bedeuten. Zunächst einmal sind sie ein wichtiger Teil der Nahrungskette – vor allem die Gesundheit der Vögel hängt von der Gesundheit der Käfer ab. Käfer sind auch Bestäuber, und das sind nicht nur Bienen. Wespen, Ameisen, Fliegen und Käfer beteiligen sich alle an der heißen Aktion des pflanzlichen Reproduktionssystems. Und obwohl nicht alle Lebensmittel, die wir essen, von Bestäubern abhängen, sind einige der wirklich guten Sachen – Mandeln, Avocados, viele Früchte und Nüsse und die Luzerne, die unsere Fleischtiere füttert – davon abhängig. Und dann ist da noch die Rolle, die Käfer bei der Zersetzung spielen. Mistkäfer ersparen der US-Rinderindustrie jedes Jahr 380 Millionen Dollar, indem sie Kuhmist zu Erde zersetzen, eine Leistung, die auch dazu beiträgt, Stickstoff – eine wichtige Quelle für Pflanzennahrung – wieder in den Boden zu bringen.
Wanzen sind wichtig, und wenn Wissenschaftler wissen, wie viele Wanzen auf einem Quadratmeter sind oder was diese Wanzen wiegen, können sie eine Vorstellung davon bekommen, wie fähig die vorhandene Wanzenpopulation ist, all die Aufgaben zu erfüllen, die Wanzen erledigen. Das ist es, was Wissenschaftler meinen, wenn sie von „Biomasse“ sprechen. Wenn man weiß, wie viel Material ein einzelner Mistkäfer zersetzen kann, dann hilft das Wissen, wie viele Mistkäfer es gibt, zu verstehen, wie viel zersetzt werden kann. Wenn man weiß, wie viele Pfund Käfer ein einzelner Vogel frisst, dann weiß man, wie viele Vögel von den Käfern in einem panamaischen Baum leben können. Und die Antworten auf diese Fragen sind ziemlich wichtig, weil sie Ihnen praktische Fakten verraten – zum Beispiel, ob Vögel in einem bestimmten Lebensraum überleben können oder ob sich die Kacke auf Ihrer Farm zu stapeln beginnt.
Das bedeutet, dass die Biomasse sowohl ein Maß für die Gesundheit einer Insektengemeinschaft als auch für die Natur als Ganzes ist. Und hier beginnt sich die verrückte Wissenschaft des Wiegens von Käfern mit der existenziell belastenden Wissenschaft des hilflosen Zusehens, wie Ökosysteme zusammenbrechen, zu überschneiden. Wirbellose Tiere, zu denen auch die Insekten gehören, werden von Naturschutzbiologen nur wenig erforscht, zumindest im Vergleich zu ihrer Anzahl, und die Gesundheit ihrer Lebensgemeinschaften kann je nach Standort und Art stark variieren. Aber die vorhandenen Forschungsergebnisse legen nahe, dass es den Insekten nicht gut geht. Die International Union for the Conservation of Nature (die Gruppe, deren Forschung eine große Rolle bei der Bestimmung der Arten spielt, die wir als gefährdet ansehen) erfasst zum Beispiel nur 3.623 Arten von wirbellosen Landtieren – im Wesentlichen Käfer, plus Würmer und einige Weichtiere. Aber von diesen sind 42 Prozent vom Aussterben bedroht. „Wir verlieren die Arten wahrscheinlich schneller, als wir ihnen Namen geben können“, sagte Peterson.
Und das kann man auch an bestimmten Artengruppen sehen. Eine Studie aus dem Jahr 2015 nutzte eine lange Geschichte von Aufzeichnungen, die Populationen von Nachtfaltern und Schmetterlingen in einem geschützten Grünland in Deutschland dokumentierten. Sie stellte fest, dass die Zahl der erfassten Arten von einem Höchststand von 123 in den 1870er Jahren auf 71 in den frühen 2010er Jahren zurückging. Darüber hinaus waren lebensraumspezifische Arten stärker vom Verlust betroffen. In den 1870er Jahren waren 50 Prozent der Motten- und Schmetterlingsarten Generalisten: Tiere, die an vielen Orten glücklich leben können. In den 2010er Jahren waren 68 Prozent Generalisten. Die Arten, die speziell für diese deutschen Graslandschaften waren, verschwanden schneller. Peterson sagte, dass sich dieses Muster an vielen anderen Orten widerspiegelt. Resiliente Generalisten überleben, während die Arten, die sich nicht so leicht anpassen können, untergehen. Und das ist schlecht für den Menschen, denn die widerstandsfähigsten Generalisten sind die Arten, die wir als Schädlinge betrachten – Kakerlaken zum Beispiel oder Mücken. „Während wir die Insektenvielfalt verlieren, sehen wir eine Zunahme von Schädlingsarten“, sagte sie.
Wir verlieren Bestäuber. Wir verlieren die Nahrung, die andere Tiere fressen. Wir verlieren die Insekten, die Kot und tote Dinge vergraben und helfen, Abfälle wieder in den Boden zu bringen.
Und der Schuldige, unbequemerweise, sind wir. Die größte Bedrohung für Insektenarten ist der Verlust von Lebensraum, der durch Landwirtschaft, Abholzung und Infrastrukturentwicklung verursacht wird. Und das macht es schwierig, den Verlust von Insekten zu stoppen, sagte mir Peterson. Oft sind die Menschen, die die Insekten am meisten brauchen – zum Beispiel die Farmer in Nebraska, die sich auf Totengräberkäfer verlassen, die als Bestatter für die toten Frösche und Mäuse dienen, die ihr Ackerland fruchtbar machen – auch die Menschen, deren Lebensunterhalt von der Zerstörung des Lebensraums dieser Käfer abhängt. Dieser Käfer war in der Prärie heimisch, sagte Peterson. Es gibt nicht mehr viel Prärie und folglich auch nicht mehr viele Käfer. Aber die Käfer halfen bei der Herstellung des reichen Präriebodens, was ihren Lebensraum zu einem großartigen Ort machte, der in das Ackerland umgewandelt wurde, das die Heimat der Käfer zerstörte. Wenn sie aussterben, ist das nicht gut für die Landwirte. Aber die Landwirte können auch nicht einfach mit der Landwirtschaft aufhören, denn eine Prärie kann die Menschen nicht ernähren.
Es gibt keine einfachen Antworten. In Nebraska, so Peterson, verlangt die Umweltschutzbehörde jetzt von Landwirten, die Insektizide einsetzen wollen, dass sie sich zunächst vergewissern, dass sich auf ihrem Land keine Mistkäfer befinden. Wenn sie diese hilfreichen Käfer finden, müssen die Landwirte ein teureres Insektizid verwenden, das Schädlinge abtötet und gleichzeitig die Käfer schützt. Peterson sieht das als Kompromiss: Gib jetzt etwas mehr Geld für Insektizide aus, damit du später nicht so viel für Dünger ausgeben musst. Aber die Welt ist voll von Millionen solcher Konflikte – wahrscheinlich so viele, wie es Insektenarten gibt. Es gibt fast keine Möglichkeit, alle, Insekten und Menschen, glücklich zu machen. Die Insekten mögen mehr wiegen als wir – für den Moment – aber wir werden dieses Gewicht nicht wirklich spüren, bis es weg ist.
Wir haben weiterhin … Komplikationen … da wir oft fast ein Jahr nach den ersten Fragen zu diesen Kindern zurückkommen. Beim letzten Mal konnte sich unser Kleinkind nicht einmal daran erinnern, die Frage gestellt zu haben – oder sich um die Antwort zu kümmern. Diesmal hat der kleine Carson seiner ursprünglichen Frage noch eine zusätzliche Ebene hinzugefügt und nach dem Gewicht aller Tiere gefragt (vermutlich nur derjenigen, die keine Käfer sind?). Wir haben uns strategisch entschieden, diesen Ausbruch jugendlicher Neugier zu ignorieren, weil wir den Artikel bereits geschrieben hatten und, wie jeder weiß, keine Rückzieher machen können.
Wir haben weiterhin … Komplikationen … da wir oft fast ein Jahr, nachdem sie ihre Fragen zum ersten Mal gestellt haben, auf diese Kinder zurückkommen. Beim letzten Mal erinnerte sich unser Kleinkind nicht einmal daran, die Frage gestellt zu haben – oder kümmerte sich nicht um die Antwort. Dieses Mal hat der kleine Carson seiner ursprünglichen Frage noch eine zusätzliche Ebene hinzugefügt und nach dem Gewicht aller Tiere gefragt (vermutlich nur derjenigen, die keine Käfer sind?). Wir haben uns strategisch entschieden, diesen Ausbruch jugendlicher Neugier zu ignorieren, weil wir den Artikel bereits geschrieben hatten und, wie jeder weiß, keine Rückzieher machen wollen.
Diese Schätzung basierte auf den Populationszahlen von 2005. Sie ist jetzt wahrscheinlich etwas höher.
Wir haben weiterhin … Komplikationen … da wir oft fast ein Jahr nach der ersten Anfrage auf diese Kinder zurückkommen. Beim letzten Mal erinnerte sich unser Kleinkind nicht einmal daran, die Frage gestellt zu haben – oder kümmerte sich nicht um die Antwort. Dieses Mal hat der kleine Carson seiner ursprünglichen Frage noch eine zusätzliche Ebene hinzugefügt und nach dem Gewicht aller Tiere gefragt (vermutlich nur derjenigen, die keine Käfer sind?). Wir haben uns strategisch entschieden, diesen Ausbruch jugendlicher Neugier zu ignorieren, weil wir den Artikel bereits geschrieben hatten und, wie jeder weiß, keine Rückzieher machen wollen.
Diese Schätzung basierte auf den Populationszahlen von 2005. Sie ist jetzt wahrscheinlich etwas höher.
Ein Hektar entspricht etwas weniger als 2,5 Acres, und ein Acre ist etwa so groß wie ein Fußballfeld.
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