Konstanz und Variabilität der Arten

Jeder hat sich schon einmal an der Vielfalt von Farben und Formen einer blühenden Wiese erfreut. Gegenwärtig (Bundesumweltamt, 2009) sind etwa 340 000 Pflanzenarten und 1,25 Millionen Tierarten beschrieben. Groß ist auch die Vielfalt der Arten bei Bakterien und Pilzen.

Die Vielfalt der Lebewesen ist nur scheinbar unüberschaubar. Vergleicht man z. B. einzelne Pflanzen oder Tiere einer Wiese, stellt sich heraus, dass sich bestimmte Pflanzen oder Tiere in ihren Eigenschaften und Merkmalen (z. B. Blütenaufbau, Flügelform) ähneln. Heute ist bekannt, dass diese Ähnlichkeit auf Verwandtschaft beruht.

Je näher Organismen miteinander verwandt sind, desto mehr ähneln sie sich in ihren Eigenschaften und Merkmalen.

Organismen werden in Verwandtschaftsgruppen geordnet , z. B. in die systematischen Kategorien Art, Gattung, Familie, Ordnung, Klasse, Stamm. Die kleinste Gruppe, die die engste Verwandtschaft ausdrückt, ist die Art. Die nächsthöhere Gruppe, die von mehreren Arten gebildet wird, ist die Gattung. Mehrere Gattungen bilden eine Familie, mehrere Familien eine Klasse von Lebewesen, mehrere Klassen einen Stamm. Die Verwandtschaftsgruppen – ausgehend von der Art – weisen von einer Stufe zur höheren Stufe weniger gemeinsame Merkmale auf.

Die biologische Wissenschaft Systematik versucht durch die Einordnung der Lebewesen in diese systematischen Kategorien, die große Mannigfaltigkeit der Lebewesen in einem System überschaubar zu machen. Der schwedische Naturforscher CARL VON LINNÉ hat sich bei der Einordnung der Lebewesen in ein überschaubares System besondere Verdienste erworben.

Gegen die Allgemeingültigkeit des morphologischen Artbegriffs spricht auch, dass einige Lebewesen im Verlauf ihrer Individualentwicklung eine Metamorphose durchlaufen, z. B. die morphologisch sehr unterschiedlichen Entwicklungsstadien Raupe, Puppe und Vollinsekt.

Um den Problemen, die mit einer morphologisch orientierten Definition des Artbegriffs verbunden sind, zu begegnen, bietet sich eine genetische Artdefinition an. Sie beruht auf der Überlegung, dass die relative Gleichheit der Merkmale der Vertreter einer Art auf der relativen Konstanz ihrer Erbinformationen beruht.

Individuen gehören zu einer Art, wenn sie sich miteinander paaren können und fruchtbare Nachkommen hervorbringen.

Obwohl die genetische Artdefinition gegenüber der morphologischen den Vorteil bietet, dass sie genauer ist, hat auch sie ihre Grenzen. Es gibt einzelne Beispiele dafür, dass Vertreter verschiedener Arten miteinander kreuzbar sind, beispielsweise gehen aus der Kreuzung von Birkhenne (A) und Auerhahn (B) Rackelhühner (C) hervor.

Die Vielfalt der Organismen ergibt sich demnach aus der Vielfalt verschiedener Arten und der Veränderlichkeit der Individuen innerhalb einer Art. Es gibt also eine zwischenartliche Variabilität und eine innerartliche Variabilität.

Zwischenartliche Variabilität ist die Veränderlichkeit der Organismen verschiedener Arten.

Innerartliche Variabilität ist die Veränderlichkeit der Organismen derselben Art.

Die Variabilität der Organismen beruht auf Unterschieden in der Erbinformation (Mutationen) oder auf nicht erblichen Veränderungen des Erscheinungsbilds während der Individualentwicklung (Modifikation).

Wird z. B. eine junge Pflanze der Kuhblume (Löwenzahn) halbiert und an unterschiedlichen Standorten (z. B. Gebirge, Wiese) angepflanzt, entwickeln sich unterschiedliche Pflanzen, die aber zur gleichen Art, zur Art Kuhblume, gehören.

Genetisch gleiche chinesische Primeln blühen bei niedrigen Temperaturen rot und bei Temperaturen über 30 °C weiß. Die Ausbildung des Merkmals Blütenfarbe ist demnach nicht nur von der Erbinformation, sondern auch von dem Umweltfaktor Temperatur abhängig.