NZZ Folio 12/05 - Thema: Was macht eigentlich...?   Inhaltsverzeichnis

Von Tieren -- Die Kettenreaktion

Die Garnele frisst die Alge. Die Makrele frisst die Garnele. Der Hai frisst die Makrele. Aber warum frisst niemand den Hai?

Von Herbert Cerutti
1921 begleitete der Student Charles Elton eine Forschergruppe der Universität Oxford nach Spitzbergen. Ziel der Expedition war es, ein Inventar der arktischen Pflanzen- und Tierwelt zu erstellen. Während sich die Botaniker und Zoologen traditionsgemäss um das Beschreiben und Klassifizieren der einzelnen Spezies kümmerten, stellte sich der junge Elton ziemlich unkonventionelle Fragen: Warum gibt es viele Schneeschuhhasen, aber nur wenig Luchse? Weshalb vermehren sich die Lemminge innert einer Saison gewaltig und verschwinden dann plötzlich? Was hält den Polarfuchs im kargen Tal am Leben?

Nach weiteren Spitzbergenexpeditionen und einer Beratertätigkeit bei der kanadischen Pelzhandelsfirma Hudson’s Bay Company verfasste Elton das Buch «Animal Ecology» - es wurde ein Klassiker. Wie der Wissenschaftsjournalist David Quammen in seinem neusten Buch, «Das Lächeln des Tigers», schreibt, öffnete Elton damit den Blick der Zoologen für die komplexe Welt der freilebenden Tiere. Anstatt die einzelne Tierart isoliert zu betrachten, stellte er sie in Bezug zur Umwelt und zeigte die Abhängigkeit der Lebewesen voneinander.

Die polare Welt als Studienort war ein Glücksfall, weil dort die Lebensbedingungen besonders hart sind und nur wenige Arten überhaupt existieren können. Dort zeigt sich das Zusammenspiel von Nahrungsangebot und Konsum, von Beute und Räuber, viel deutlicher als etwa im tropischen Regenwald, wo die Vielfalt an Lebensformen die existentiellen Abhängigkeiten verschleiert.

Elton erkannte, dass Fressen und Gefressenwerden eine fortlaufende «Nahrungskette» bildet. So holen sich Pflanzen ihre Nahrung aus dem Boden und der Luft. Von den Pflanzen ernähren sich Insekten, Nager und Huftiere. Von den Pflanzenfressern schliesslich profitieren Raubtiere wie Eule, Fuchs und Luchs.

Folgt man einer Nahrungskette Glied um Glied, wird der Körper der Konsumenten laufend grösser, die Population aber immer kleiner. Auch gibt es bei den Fleischfressern eine mehr oder weniger feste Ober- und Untergrenze für die Nahrungsmenge, die sie zu sich nehmen können. Ist die Beute zu gross, kann der Räuber sie nicht überwältigen. Ist sie sehr klein, wird der Zeitaufwand für das Sammeln und Fressen zu gross. Nur wenn kleine Nahrung in enormen Mengen vorkommt, kann ein grosser Räuber effizient satt werden - etwa Bartenwale, die Plankton aus Tonnen von Wasser filtern.

Die markanteste Ausnahme der naturbedingten Grössenskala ist der Homo sapiens, der sich dank der Verwendung von Werkzeugen und Waffen das gesamte Nahrungsspektrum erschliessen konnte.
Elton beobachtete, dass Nahrungsketten meist weniger als fünf Glieder aufweisen. Jede untere Stufe braucht einen Fortpflanzungsüberschuss, um der folgenden Konsumentenstufe genügend Individuen als Beute zu liefern: Nur indem sich 100 Millionen von Kieselalgen rasch vermehren, können sie eine Million Ruderfusskrebse ernähren. Und von diesen Krebsen werden wiederum 10 000 Garnelen satt, die ihrerseits 100 Makrelen als Futter dienen. Von den Makrelen aber profitiert der einzelne Hai, der selber keinen feindlichen Räuber kennt.

Warum hört diese Eltonsche Zahlenpyramide beim Hai auf? Diese Frage haben Raymond Lindemann und Evelyn Hutchinson 1942 mit dem Konzept der «trophischen Ebene» beantwortet: Am Anfang ist das Sonnenlicht. Die Pflanzen speichern einige Prozent der auf die Blätter fallenden Strahlungsenergie durch Photosynthese in Kohlenhydraten. Einen Teil der gespeicherten Energie braucht die Pflanze zum Leben, der Rest dient dem Bau von Gewebe. Ein Pflanzenfresser konsumiert die in der Pflanze gespeicherte Sonnenenergie und verbraucht davon einen Teil. Was nicht zum unmittelbaren Leben nötig ist, dient wiederum dem Wachstum - ein Energievorrat in Form von Fett und Proteinen für das nächste Glied der Fresskette.

Weil jede Stufe den allergrössten Teil der aufgenommenen Energie für das eigene Leben verbraucht und nur wenige Prozent an den nächsten Konsumenten weitergibt, bleibt nicht mehr genügend Energie übrig, um einen hypothetischen Superhai zu versorgen.

Das chinesische Sprichwort «Jeder Berg beherbergt nur einen Tiger» beschreibt die ökologische Verknappung: Wo adäquate Nahrungsenergie nur noch sehr verstreut vorhanden ist, können lediglich wenige Grossräuber satt werden. 
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