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  4. 1.2 Die Entwicklung der Biologie als Wissenschaft
  5. 1.2.4 LINNÉ liefert ein Ordnungssystem für die biologische Vielfalt
  6. Die Erfassung der Vielfalt

Die Erfassung der Vielfalt

Im 17. und 18. Jahrhundert wurde das durch Aufsammlungen, Beobachtungen und genaue Untersuchungen zusammengetragene biologische Material immer vielfältiger. Die Eroberung erdumspannender Kolonialreiche hatte zur Folge, dass Sammlungen exotischer Tiere und Pflanzen in großer Zahl nach Europa gebracht wurden. Um diese Fülle wissenschaftlich zu bewältigen, war dringend ein geeignetes Ordnungssystem erforderlich. Mehrere Versuche zur Entwicklung solcher Systeme wurden unternommen, zum Beispiel von dem Basler GASPARD BAUHIN (1560–1624) oder von dem Engländer JOHN RAY (1628–1705).

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Die Erfassung der Vielfalt

Im 17. und 18. Jahrhundert wurde das durch Aufsammlungen, Beobachtungen und genaue Untersuchungen zusammengetragene biologische Material immer vielfältiger. Die Eroberung erdumspannender Kolonialreiche hatte zur Folge, dass Sammlungen exotischer Tiere und Pflanzen in großer Zahl nach Europa gebracht wurden. Um diese Fülle wissenschaftlich zu bewältigen, war dringend ein geeignetes Ordnungssystem erforderlich. Mehrere Versuche zur Entwicklung solcher Systeme wurden unternommen, zum Beispiel von dem Basler GASPARD BAUHIN (1560–1624) oder von dem Engländer JOHN RAY (1628–1705).

Am erfolgreichsten gelang dies jedoch dem jungen schwedischen Naturwissenschaftler CARL VON LINNÉ (1707–1778) mit seiner 1735 zum ersten Mal erschienenen „Systema naturae“. In diesem System der Natur werden alle Pflanzen, Tiere und Mineralien in ein hierarchisch gegliedertes System von Arten, Gattungen, Ordnungen und Klassen eingeteilt.
Die erste Auflage umfasste nur 10 Seiten, die 1758 erschienene 10. Auflage 2 500 Seiten! LINNÉ führte sehr konsequent die wissenschaftliche Benennung aller Tier- und Pflanzenarten mit zwei lateinischen Namen ein (binäre Nomenklatur). Er setzt sich zusammen aus dem großgeschriebenen Gattungsnamen (z. B. Quercus für Eiche) und dem kleingeschriebenen Beiwort (Epitheton), für die Stiel-Eiche Quercus robur.

Mithilfe des linnéschen Systems war es möglich geworden, alle Pflanzen und Tiere eindeutig zu beschreiben und zu ordnen. Dies war eine wichtige Voraussetzung für die Erfassung der biologischen Vielfalt.
Dank seiner in alle Welt reisenden Schüler ist die Zahl der beschriebenen Arten schon zu LINNÉs Lebzeiten enorm angestiegen, doch im 19. Jh. wurden in kurzer Zeit noch größere Fortschritte erzielt.
Diese systematische Erforschung der Biodiversität (biologische Vielfalt) war eine wichtige Voraussetzung für neue Wissensgebiete der Biologie, die sich im 19. Jahrhundert entwickelten, insbesondere für die Biogeografie, die Ökologie und die Evolutionslehre.

Zur Bedeutung von Systematik und Taxonomie

Systematik als Ordnungs- und Einteilungsmethode, um Vielfalt für unser Gehirn überschaubarer zu machen, ist ein ganz grundlegendes Prinzip aller Wissenschaften, eigentlich sogar allen Lernens. Nur dadurch gelingt es uns, zunächst unüberschaubar erscheinende Vielfalt zu erfassen. Für das Leben und die Lebewesen ist diese Vielfalt – die Biodiversität – besonders charakteristisch. In der 10. Auflage seiner Systema naturae kam LINNÉ 1758 immerhin auf 12 736 Arten. Er war Botaniker, deshalb wohl waren etwa zwei Drittel davon Pflanzen. Heute kennt man nahezu 2 Millionen Arten, drei Viertel davon sind Tiere. Aber man ist sicher, dass viele, wahrscheinlich die meisten Arten noch unbekannt sind. Durch die Einführung eines formalen Systems machte LINNÉ die Vielfalt des Lebens zum möglichen Forschungsgegenstand, mit LINNÉ begann ihre Bestandsaufnahme und mit LINNÉ wurde Formenkenntnis zu einem ernst genommenen, wichtigen Bildungsgut. Ohne LINNÉs System hätte man die 2 Millionen Arten in den 250 Jahren seit 1758 nicht entdecken und beschreiben können. Deshalb ist es auch heute noch sinnvoll, wenn man Vielfalt vermitteln will, mögliche Ordnungssysteme in den Blick zu nehmen.

Viele Fragen zu qualitativen und quantitativen Aspekten der biologischen Vielfalt sind nicht geklärt. Nach wie vor stehen sich extreme Ansichten gegenüber: Gibt es 2 Millionen oder 200 Millionen Arten? Immerhin werden auch heute noch, 250 Jahre nach LINNÉs Systema naturae, nicht nur neue Mikroben sondern sogar neue Wirbeltiere und Baumarten entdeckt, z. B. 2005 5 Palmenarten und 20 Froscharten in den Foja-Bergen Neuguineas.
Alle Fachleute sind sich aber einig darüber, dass das von der menschlichen Zivilisation verursachte Aussterben von Arten eine katastrophale Dimension angenommen hat. In der Folge der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro wurde deshalb schon 1993 ein „Übereinkommen zum Schutz der biologischen Vielfalt“, die sogenannte Biodiversitätskonvention (Convention on Biological Diversity – CBD) getroffen. Dieses Abkommen wurde mittlerweile von 188 Staaten – auch von der EU – unterzeichnet und in deren Gesetzgebung übernommen.

Es gibt jedoch ein Problem: Immer weniger Wissenschaftler sind Systematiker bzw. Taxonomen, also Personen, die als Experten für einzelne systematische Gruppen von Lebewesen gelten können, Wissenschaftler, die in der Nachfolge LINNÉs Tier- oder Pflanzenarten, Algen oder Einzeller bestimmen und eventuell neu beschreiben können. Solche Wissenschaftler sind aber dringend notwendig für Bestandsaufnahmen und diese Bestandsaufnahmen wiederum sind eine Voraussetzung für den Schutz der biologischen Vielfalt.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Die Erfassung der Vielfalt." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/biologie-abitur/artikel/die-erfassung-der-vielfalt (Abgerufen: 24. May 2025, 03:36 UTC)

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Pilze – Fungi

Pilze begegnen uns auf Schritt und Tritt: In der feuchten Ecke im Badezimmer, auf der Marmelade, am alten Kirschbaum und am Zaunpfahl im Garten, auf der Laubstreu des Stadtwaldes und auf den alten Kuhfladen der Viehkoppel, auf Blättern der jungen Eiche als weißer Belag, oder an den Früchten des Pflaumenbaumes, die sich zu eigenartigen „Narrentaschen“ verformt haben.

Ohne Pilze würde den Ökosystemen der Erde so etwas Ähnliches passieren wie einer Großstadt, in der die Müllarbeiter streiken. J. E. SATCHELL (nach MÜLLER/LÖFFLER, 1982) errechnete pro ha eines Waldbodens der gemäßigten Zone einen Gehalt von 445 kg Pilztrockenmasse (gegenüber nur 7 kg Trockenmasse an Bakterien und 36 kg an anderen Kleintieren). Auch wenn es sich möglicherweise um Werte eines überdurchschnittlich pilzreichen Untersuchungsgebietes handelt, so wird doch deutlich, dass ohne Pilze die Abbauprozesse im Boden, in der Laubstreu und an allen Arten von organischen Abfällen nicht oder doch nur viel langsamer ablaufen würden. Der Stoffkreislauf in den Ökosystemen der Erde wäre empfindlich gestört.

Da Pilze nicht nur Reduzenten sind, sondern auch Konsumenten als Nahrung dienen können, kommt es über Pilze zu kurzgeschlossenen Stoffkreisläufen in Ökosystemen.
Schließlich kommt Pilzen sowohl als Parasiten als auch als Symbiosepartner von Pflanzen und Tieren große Bedeutung zu. Besonders wichtige Pilzsymbiosen sind die Flechten und die „Pilzwurzeln“ (Mykorrhiza) vieler, ja fast aller Höheren Pflanzen. Als Symbiosepartner von Tieren helfen Pilze z. B. den schwer zugänglichen Holzstoff für die Verdauung aufzuschließen. Schließlich können Bodenpilze auch als „Beutegreifer“ eine Rolle spielen: Sie fangen z. B. Nematoden mit besonderen, recht raffinierten Fangvorrichtungen.

Nikolaus Kopernikus

* 19.02.1473 Thorn (Torun)
† 24.05.1543 Frauenburg (Frombork)

Er war einer der bedeutendsten Astronomen des Mittelalters und leitete mit der Ausarbeitung des heliozentrischen Weltbildes eine der größten Revolutionen in der Geschichte der Astronomie ein. KOPERNIKUS ging davon aus, dass sich nicht die Erde, sondern die Sonne im Zentrum unseres Planetensystems befindet. Das bedeutete eine völlig neue Vorstellung über den Aufbau unseres Planetensystems. Oft spricht man in diesem Zusammenhang von der „kopernikanischen Wende“.

Überblick über die Entwicklung von Organismen in den verschiedenen Erdzeitaltern

Auf unserer Erde lebt eine Vielzahl von Organismenarten. Diese rezenten Arten machen jedoch nur einen Bruchteil des Artenreichtums aus, den die jetzt ca. 4,6 Milliarden Jahre währende Erdgeschichte hervorgebracht hat. Die ältesten fossilen Hinweise auf Leben geben hefezellenartige Strukturen, die auf ein Alter von 3,8 Milliarden Jahre datiert wurden.

Die allermeisten Arten sind ausgestorben. Einige davon waren in evolutionäre Sackgassen geraten, ihre Baupläne hatten sich unter den sich ändernden Umweltbedingungen als nicht zukunftsfähig erwiesen. Andere Arten sind zwar verschwunden, haben jedoch ein großes evolutionäres Vermächtnis hinterlassen.

Große Entwicklungsschübe gab es stets nach Massenaussterben, die in den allermeisten Fällen auf globale Klimaveränderungen zurückgeführt werden können. Durch das Massenaussterben gingen die jeweils erreichten Entwicklungsstufen selten gänzlich verloren. Aus vergleichsweise wenigen Arten konnten sich in den frei gewordenen Lebensräumen neue, modernere Formen entwickeln. Insgesamt ergab sich auf diese Weise ein Trend unter den Lebewesen hin zu höher organisierten Formen. Altertümliche Organismen blieben in ihrer Art manchmal erhalten, sofern sich auch ihre ökologische Nischen erhalten hatten.

Stanley Lloyd Miller

* 07.03.1930 Oakland (Kalifornien, USA)
† 20.05.2007 in National City (Kalifornien, USA)

MILLER ist amerikanischer Biochemiker und arbeitete als Professor in San Diego, Kalifornien. Er hat sich mit der chemischen Evolution und der Thermodynamik auseinandergesetzt und lieferte 1953 in seinem berühmten MILLER-Experiment den Nachweis der Entstehungsmöglichkeit von organischen Substanzen in der Frühzeit der Erde. Dies gelang ihm, indem er ein Gemisch aus Wasser, Wasserstoff, Methan und Ammoniak über einen Zeitraum von etwa einer Woche elektrischen Entladungen aussetzte und auf diese Weise die Uratmosphäre bzw. den Urozean auf der Erde simulierte.

Martha Chase

* 30.11.1927 in Cleveland Heights, Ohio
† 08.08.2003 in Lorain, Ohio

Das berühmte HERSHEY-CHASE-Experiment kennt fast jeder, der sich ein wenig mit der Geschichte der Biologie, insbesondere der Gentechnik beschäftigt hat. Kaum einer weiß jedoch, wer sich hinter dem Namen CHASE verbirgt.

Es handelt sich um die amerikanische Biologin MARTHA CHASE, die damals in den 1950er Jahren als Assistentin in ALFRED HERSHEYs (1908-1997) Labor arbeitete und mit ihm zusammen das Experiment, welches die DNA als den Träger der genetischen Information identifizierte, entwickelte. Das Ergebnis dieses Experiments war ein Meilenstein in der Entwicklung der Molekularbiologie.

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