Wir erleben die beschleunigte Umwandlung von Naturräumen in Städte. Laut den Vereinten Nationen 55 % der Weltbevölkerung lebten 2018 in Städten. Bis 68 dürfte dieser Anteil auf 2050 % steigen.Dieser fortschreitende Wandel unseres Planeten hat Forscher verschiedener Fachrichtungen dazu veranlasst, Städte genauer unter die Lupe zu nehmen und zu untersuchen, wie diese Umgebungen die Ökosystemdynamik beeinflussen. Diese scheinbar einfache Frage lässt sich jedoch nicht eindeutig beantworten, da der Bau einer Stadt zu viele Veränderungen mit sich bringt – vom Ersetzen der einheimischen Vegetation durch harte, undurchlässige Oberflächen bis hin zum Bau einer Infrastruktur, die die Bewegungs- und Interaktionsgewohnheiten der Tierwelt beeinträchtigen kann. Darüber hinaus stellen uns diese Veränderungen vor eine entscheidende Frage: Wie könnten diese Veränderungen der natürlichen Ökosysteme unsere Gesellschaften beeinflussen?

In den letzten Jahrzehnten haben Forscher enorme Anstrengungen unternommen, um die Artenvielfalt in Städten zu untersuchen, insbesondere Gruppen, die direkt mit dem menschlichen Wohlergehen in Zusammenhang stehen, wie beispielsweise Bestäuber. Zum Beispiel: Eine aktuelle Analyse von 446 Studien aus 255 Städten weltweit ergab, dass städtische Grünflächen mehr als 3,100 Bestäuberarten beherbergenDies deutet darauf hin, dass Städte vielfältige Bestäubergemeinschaften beherbergen können. Unklar ist jedoch, wie diese Bestäuberarten mit städtischen Pflanzen interagieren und wie sich dies auf ihre Bestäubung auswirken könnte.

Um diese Lücke zu schließen, untersuchte ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Pietro K. Maruyama, wie die Urbanisierung die Interaktionen zwischen Pflanzen und einer symbolträchtigen Vogelgruppe der amerikanischen Tropen verändert hat: den Kolibris. Diese Vogelgruppe interagiert nachweislich mit rund 7000 Pflanzenarten und ist in hohem Maße von deren Nektar abhängig, den sie für ihren schnellen und gleichmäßigen Flug benötigt. Um zu verstehen, wie sich das Stadtleben auf Kolibris auswirkt, trug das Team Daten von 103 Kolibris-Pflanzen-Interaktionsnetzwerken in ganz Amerika zusammen – von Mexiko bis Südbrasilien. Dieser riesige Datensatz umfasste 176 Kolibris und 1,180 Pflanzenarten und ermöglichte einen beispiellosen Einblick in die Anpassung dieser Vögel an städtische Umgebungen.

Jedes Interaktionsnetzwerk konsolidiert Informationen über die verschiedenen Pflanzenarten, die von jedem Kolibri besucht werden (und umgekehrt) und wie häufig diese Besuche an einem bestimmten Standort stattfinden. Da sowohl Pflanzen als auch Kolibris typischerweise mit mehreren Arten interagieren, bildet jedes Netzwerk ein Netz von Interaktionen, dessen Struktur Forschern hilft, die Dynamik der Pflanzen-Bestäuber-Beziehungen in diesem Umfeld zu verstehen.

Eines der wichtigsten Ergebnisse dieser Studie ist, dass urbane Interaktionsnetzwerke tendenziell stärker verschachtelt, aber weniger spezialisiert und modular aufgebaut sind. Das bedeutet, dass Kolibris in Städten ein breiteres Spektrum an Pflanzenarten nutzen und mehr Nahrungsquellen gemeinsam nutzen, wodurch ihre Netzwerke kohärenter und vernetzter sind als in natürlichen Umgebungen. Laut Maruyama und seinen Kollegen ist eine mögliche Erklärung für diese Veränderungen die hohe Häufigkeit nichtheimischer Pflanzen in Städten, die Kolibris deutlich häufiger besuchen als in natürlichen Lebensräumen. Beispielsweise weisen nichtheimische Pflanzen, die häufig in städtischen Umgebungen vorkommen, Blütenmerkmale auf, die es ermöglichen, von einem breiteren Spektrum an Kolibriarten besucht zu werden. Darüber hinaus blühen nichtheimische Pflanzen in Städten oft außerhalb der Hauptblütezeiten einheimischer Arten und über längere Zeiträume, wodurch eine kontinuierliche Nektarversorgung gewährleistet wird. Indem diese nichtheimischen Pflanzen leicht zugängliche und reichlich vorhandene Blütenressourcen bieten, könnten sie die Abhängigkeit der Kolibris von bestimmten einheimischen Pflanzen verringern und letztlich zu allgemeineren Interaktionen führen.

Trotz all dieser Veränderungen in der Netzwerkstruktur blieb die Robustheit in natürlichen und städtischen Lebensräumen ähnlich. Dies deutet darauf hin, dass die Netzwerke in beiden Gebieten ähnlich widerstandsfähig gegenüber dem Verlust einer Pflanzen- oder Bestäuberart sind. Ein Grund dafür ist die zunehmende Verschachtelung der Netzwerke in städtischen Gebieten, da selbst die von spezialisierten Kolibris besuchten Pflanzen auch von Generalisten besucht werden; der Verlust einer Art verändert die Netzwerkstruktur nicht dramatisch. Eine andere Möglichkeit ist, dass nicht-heimische Pflanzen, die in städtischen Netzwerken überproportional besucht werden, als redundante Ressourcen fungieren und den Verlust einheimischer Arten abfedern.

Eine ähnliche Robustheit der Netzwerke in städtischen und natürlichen Gebieten lässt jedoch nicht darauf schließen, dass die Kolibri-Gemeinschaften gleich sind. So beheimaten städtische Gebiete weniger Kolibriarten, die meisten davon mit größeren Körpern, kürzeren Schnäbeln und einem breiteren Nahrungsspektrum. Diese Unterschiede deuten darauf hin, dass Städte winzige, spezialisierte Kolibris mit langen Schnäbeln herausfiltern, wodurch die Pflanzen mit langen, röhrenförmigen Blüten besonders anfällig für reduzierte Bestäubungsbesuche sind. Bemerkenswerterweise sind diese Kolibri-Gruppen typisch für eine geschlossenere Vegetation, was bedeutet, dass sie sich nicht gut an die einfachere und offenere Vegetation der meisten städtischen Gebiete anpassen.

Die Forschung von Maruyama und Kollegen liefert einen detaillierten Einblick in die Auswirkungen der Urbanisierung auf die Interaktion zwischen Kolibris und Pflanzen sowie die von diesen Vögeln geleistete Bestäubung. Die Studie unterstreicht insbesondere die Rolle nichtheimischer Pflanzen in solchen Interaktionen, da Kolibris zunehmend auf sie angewiesen sind. In einem Interview mit Botany One erklärte Maruyama hierzu, dass dies in der Tat ein heikles Thema sei und es keine allgemeingültige Lösung gebe. Er erklärt: „Wir sollten sorgfältig planen, diese Arten so weit wie möglich durch einheimische Pflanzen zu ersetzen, ohne jedoch ihre Rolle bei der Erhaltung der Bestäuber in städtischen Gebieten zu vernachlässigen. Es wäre zwar wünschenswert, den gesamten Bedarf an städtischer Begrünung ausschließlich durch einheimische Pflanzen zu decken, doch dies ist nicht immer möglich, und wir dürfen nicht vergessen, dass nichtheimische Pflanzen der Tierwelt auch andere Ressourcen wie Früchte und Nistplätze bieten.“

Die Autoren betonen außerdem, dass Pflanzen mit längeren, röhrenförmigen Blüten stärker von der Urbanisierung betroffen sein könnten, da die Kolibriarten, die sie bestäuben können, in Städten selten sind. Laut Maruyama „wäre eine Strategie darin, strukturell komplexere Vegetation in städtischen Parks zu fördern, die spezialisierten Kolibris als Lebensraum dienen können, und mehr der Pflanzen einzubeziehen, die sie normalerweise besuchen“. Diese Forschung verdeutlicht, wie Städte die Interaktionen zwischen Kolibris und Pflanzen verändern, wobei nichtheimische Pflanzen eine übergroße Rolle spielen. Mit der Ausdehnung städtischer Gebiete könnte das Verständnis dieser Veränderungen dazu beitragen, grünere, bestäuberfreundlichere Städte zu gestalten – und so sicherzustellen, dass Kolibris und die Pflanzen, von denen sie abhängig sind, weiterhin gedeihen.

DER ARTIKEL::

Maruyama, PK, Bosenbecker, C., Cardoso, JCF, Sonne, J., Ballarin, CS, Souza, CS, Leguizamón, J., Lopes, AV, Maglianesi, MA, Fernández Otárola, M. und Parra, JL, 2024. Städtische Umgebungen erhöhen die Generalisierung von Kolibri-Pflanzen-Netzwerken über Klimagradienten hinweg. Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(48), S. 2322347121.

Carlos A. Ordóñez-Parra

Carlos (er/ihn) ist ein kolumbianischer Saatgutökologe, der derzeit an der Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasilien) promoviert und als Wissenschaftsredakteur bei Botany One und als Kommunikationsbeauftragter bei der International Society for Seed Science arbeitet. Sie können ihm auf Bluesky unter @caordonezparra folgen.

Titelbild: Chionomesa lactea. Foto von Dominic Sherony (Wikicommons).