Rijker dan ooit - Willy van Strien

Tekst voor Natuur & Techniek
Maart 2002
Rijker dan ooit
Biodiversiteit en evolutie
Insecten, insecten en nog eens insecten. De zespotigen vormen de helft van de biodiversiteit
op aarde. Voor zover we nu weten, althans, want we kennen hooguit tien procent van wat er
leeft. Als we over biodiversiteit praten, weten we nog maar gedeeltelijk waarover we het
hebben.
Willy van Strien
Alle levende organismen bijeen vormen slechts een fractie van de aardse materie: ongeveer
een tienmiljardste deel (10-10). Het grootste mysterie van het leven is misschien wel, hoe dat
beetje materiaal over een zo grote verscheidenheid aan soorten verdeeld kan zijn, schrijft
Edward Wilson in zijn boek The diversity of life, een lezenswaardig standaardwerk over
biodiversiteit. Het aantal soorten neemt hij als maat voor die biodiversiteit.
Wilson schatte het aantal bekende soorten op ruim 1,4 miljard. Het Expertisecentrum
voor Taxonomische Identificaties ETI (Universiteit van Amsterdam), dat een database van
biodiversiteit bouwt, houdt het erop dat er 1,7 miljard soorten bekend zijn. Dat is echter nog
lang niet alles en niemand weet precies hoe rijk de aarde is. De schattingen van biologen
lopen uiteen van tien miljoen tot honderd miljoen soorten. In elk geval staat vast, dat het er
nog nooit zoveel waren als nu.
De waarde van de biodiversiteit ligt niet alleen in het grote aantal soorten, maar ook in
de uiteenlopende, vaak zeer gespecialiseerde wijze waarop die soorten leven en de lange
geschiedenis die daaraan ten grondslag ligt.
Saaie boel
Leven op aarde is er al heel lang. Het verscheen ergens tussen 3,8 en 3,6 miljard jaar geleden,
toen de aarde nog geen miljard jaar oud was. Maar na dat opzienbarende en nog onbegrepen
feit, gebeurde er aanvankelijk niets spectaculairs. Gedurende de helft van de tijd die er
sindsdien verstreken is, waren er alleen simpele cellen zonder duidelijke kern en organellen,
oftewel prokaryoten; ze leefden in het water. Complexe cellen, eukaryoten, kwamen er ‘pas’
1,8 tot 1,4 miljard jaar geleden.
Daarna herbergden de oceanen nog lange tijd uitsluitend eencellige organismen. Ook
toen de eerste eenvoudige meercelligen, zoals sponzen, zich 750 miljoen jaar geleden
ontwikkelden, bleef het nog even een saaie boel. Maar plotseling, 570 miljoen jaar terug, brak
de diversiteit door. In een explosie van soortvorming, de zogenoemde Cambrische explosie,
doken grotere meercelligen op die met het blote oog te zien zouden zijn geweest. Ze dreven of
zwommen rond in zeer uiteenlopende, soms ronduit exotische vormen. Alle hoofdgroepen (of
stammen) van organismen die we nu kennen, waren er al in die tijd, denken paleontologen.
Inclusief de stam waartoe de mens behoort, de chordadieren.
Sindsdien is het aantal soorten op aarde in gestaag tempo opwaarts gegaan. Tussen
450 en 400 miljoen jaar geleden gingen de eerste soorten planten en dieren (amfibieën) aan
land. Er was inmiddels een ozonlaag ontstaan die bescherming bood tegen ultraviolet licht. De
pioniers bezetten alle hoeken en gaten en ontwikkelden een nieuwe diversiteit aan vormen. Er
verschenen in vrij korte tijd insecten, reptielen, vogels en zoogdieren. En van het een kwam
het ander. Grote dieren en planten boden plaats aan tal van kleinere soorten, namelijk
parasieten en planteneters die zich specialiseerden op hun gastheer en zo ook weer een grote
diversiteit konden ontwikkelen. In het verenpak van een vogel, schrijft Wilson, kan een heel
ecosysteem leven; er is bijvoorbeeld een papegaai die dertig soorten bij zich draagt,
waaronder vijftien mijten.
Vijf keer was er een periode waarin veel soorten uitstierven. Bekend is de extinctiegolf
van 65 miljoen jaar geleden na de inslag van een meteoriet, toen de dinosauriërs van de aarde
verdwenen. Maar na elke periode van uitsterven herstelde het soortenaantal zich en groeide
het weer door.
De laatste honderd jaar nam de biodiversiteit sneller toe dan ooit. Zo verdubbelde het
aantal soorten mariene organismen zich en werd het aantal soorten landplanten drie keer zo
groot. Een van de oorzaken was het uiteenvallen van de grote continenten Gondwana en
Laurazië ; op elk continent gingen populaties hun eigen weg en werden op den duur
verschillende soorten. Vooral voor de soortvorming van grote en mobiele organismen waren
dit belangrijke gebeurtenissen. De zoogdieren bijvoorbeeld ontwikkelden drie aparte fauna’s,
in Australië, in Zuid-Amerika, en in Afrika, Europa, Azië plus Noord-Amerika. Voor kleine
of immobiele soorten waren ook kleinere, vaker optredende barrières zoals gebergtevorming
al genoeg om populaties te scheiden en de ontwikkeling van nieuwe soorten in gang te zetten.
Ook het verschijnen van bloemplanten (bedektzadigen) honderd miljoen jaar geleden was
aanleiding voor nieuwe soortvorming, onder die planten zelf en onder hun bestuivers.
Al met al is het aantal soorten duizelingwekkend groot geworden. Aan taxonomen en
evolutiebiologen is de taak, deze diversiteit te inventariseren.
Diepzee
Daar gaat nog wel wat werk in zitten: slechts één tot tien procent van alle soorten, is de
schatting, is de biologen tot dusver onder ogen gekomen.
Van de bekende soorten behoort bijna driekwart tot de dieren, en daarvan valt weer
driekwart onder de insecten. De tweede grote groep zijn de planten, waaronder de zaadplanten
ver in de meerderheid zijn. Dat is geen toeval volgens Wilson: tussen planten, insecten die
planten eten en insecten die de natuurlijke vijanden van de planteneters zijn (zoals
sluipwespen) bestaan exclusieve relaties. Veel planten produceren bijvoorbeeld
soortspecifieke gifstoffen, waar gespecialiseerde planteneters tegen bestand zijn. Die
beperken zich dan wel ieder tot één plantensoort. Zulke relaties bieden ruimte voor veel
soorten met elk een eigen specialiteit.
Andere soortenrijke groepen zijn de paddestoelen, de slakken en de gewervelde dieren.
Maar omdat de inventarisatie nog verre van compleet is, hebben we nog maar een onzuiver
beeld van wat er leeft. Er zullen niet veel nieuwe grote soorten meer ontdekt worden, maar
kleine organismen des te meer. Over het aantal verschillende micro-organismen is eigenlijk
nog geen zinnig woord te zeggen.
Veel nieuwe soorten, stelt Wilson, zullen biologen nog aantreffen in het kronendak
van tropische bossen, dat bijzonder rijk aan insectensoorten lijkt te zijn. En ook de bodem van
de diepzee, bij elkaar een oppervlak van 300 miljoen vierkante kilometer, is nog lang niet
fatsoenlijk geïnventariseerd. De verwachting is dat daar honderdduizenden, veelal zeer bizarre
soorten leven.
Gezoem en gefladder
Hoe dichter bij de evenaar, hoe groter de soortenrijkdom is. Tropische bossen zijn de rijkste
ecosystemen op het land; ze beslaan zes procent van het landoppervlak en huisvesten meer
dan de helft van het aantal soorten planten en dieren. Zo leeft 30 procent van de vogelsoorten
in het Amazonegebied. In zee zijn de tropische koraalriffen bekend om hun uitbundig leven.
Wilson geeft als vuistregel dat de biodiversiteit groot is waar de hoeveelheid zonne-energie
groot is en waar weer en klimaat stabiel zijn.
Nederland en België liggen in een gematigde streek, maar hebben een, wat
biodiversiteit betreft, gunstige ligging op de overgang van land naar zee. Er is een
verscheidenheid aan leefgebieden: wadden, kust, rivieren, moerassen, zandgronden, de
uitlopers van een gebergte. Het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu ( RIVM) en het
Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS) zetten onlangs gegevens over de Nederlandse natuur
op een rij in het Natuurcompendium dat op internet verscheen. Nederland, blijkt, heeft ruim 2
procent van het aantal diersoorten en bijna één procent van het aantal plantensoorten dat op
aarde leeft. In België werkt het men aan het Koninklijk Belgisch Instituut voor
Natuurwetenschappen aan een vergelijkbaar overzicht. Een publicatie is in voorbereiding,
maar voorlopige cijfers van dieren zijn beschikbaar. In België, iets kleiner dan Nederland,
leeft eveneens ruim 2 procent van het aantal diersoorten dat bekend is.
Nederland heeft opvallend veel algen en paddestoelen en in verhouding weinig hogere
planten. Van de dieren is ook in Nederland en België ongeveer driekwart insect. Er kruipen
veel kevers en mieren, en er zoemen en fladderen veel vliegen, muggen, bijen, wespen en
vlinders rond.
Bronnen, o.a.:
Natuur en Techniek, 1981. De evolutie van de mens. De speurtocht naar ontbrekende
schakels. Centrale Uitgeverij en Adviesbureau B.V., Maastricht/Brussel
Reader, John, 1986. The rise of life. The first 3.5 billion years. Alfred A. Knopf, New York.
Wilson, E.O., 1992. The diversity of life. Penguin Books, Londen.
Overzicht
Leeftijd aarde: 4,5 miljard jaar
Eerste cellen (prokaryoten, zonder celkern) : 3,6 – 3,8 miljard jaar; de atmosfeer bestaat uit
koolstofdioxide en stikstofgas
Er begint zuurstof in de atmosfeer te verschijnen: 2,2 – 2,5 miljard jaar; de concentratie stijgt
langzaam
Eerste eukaryoten (complexe cellen met door een membraan omgeven celkern en andere
organellen): 1,4 - 1,8 miljard jaar
Seksuele voortplanting: 1 miljard jaar
Eerste meercellige organismen: 0,75 miljard jaar
Sponzen: 0,70 miljard jaar
Oudste fossielen van meercelligen, de zogenoemde Ediacara-fauna: 0,60 miljard jaar
Moderne, grotere meercelligen: de Cambrische explosie: 0,57 miljard jaar
De fauna van de Burgess Shale (Canada, Rocky Mountains): 0,75-0,50 miljard jaar
Het gehalte zuurstof in de atmosfeer bereikt de huidige waarde: 0,54 miljard jaar
(in miljoen jaar)
450: periode van massaal uitsterven
450 – 400: de eerste planten en dieren leven op het land; vaatplanten (varens, paardestaarten)
en insecten verschijnen
410: de eerste gewervelde dieren ontstaan: vissen
360: periode van massaal uitsterven
350: er verschijnen zaadplanten, de naaktzadigen (naaldbomen)
345: de eerste gewervelde dieren, amfibieën, verschijnen op het land
300: de eerste vliegende insecten
300 – 200: reptielen, vogels en zoogdieren ontstaan
245: periode van massaal uitsterven
225: periode van massaal uitsterven
225: het supercontinent Pangaea valt uiteen in Gondwanaland (zuidelijke continenten) en
Laurazië (noordelijke continenten)
150: Archeopteryx, de oervogel
140 – 120: de oudste fossielen van echte vogels
120 – 50: Gondwana en Laurazië vallen uiteen
100: bloemplanten (bedektzadigen) verschijnen, eerst bomen en struiken, later kruiden
80: de eerste primaten (aapachtigen) verschijnen
65: periode van massaal uitsterven, de dinosauriërs sterven uit
30 – 20: mensen en mensapen (hominoiden) splitsen zich af
15: Afrika komt vast te liggen aan Europa en Azië
15: grassen komen tot bloei
5: de takken die leiden tot de mensapen en tot de mens gaan uiteen
3,5: eerste mensachtige: Australopithecus
1: de landbrug van Panama verbindt Noord-Amerika en Zuid-Amerika
0,2: Homo sapiens, de moderne mens