Verlorene Diversität bei Brunnenschnecken?

Dr. Ira Richling ist Kuratorin für Malakozoologie (und andere Invertebraten ohne Insekten) am Naturkundemuseum Stuttgart.

Besser, schneller, schöner, weiter, höher, billiger, mehr … – so könnte man das durchschnittliche Streben unserer menschlichen Gesellschaft plakativ auf den Punkt bringen.

Und auch das Ansehen der Forschung reflektiert diesen Trend: Die spektakulärsten Organismen, die kompliziertesten Methoden, die entlegensten Gebiete, die Größten, die Kleinsten … und auf systematische Forschung bezogen: die meisten Arten und am besten noch neue dazu. Nichts davon in diesem blog, sondern nur winzige und unscheinbare Schneckchen.

Eine lebende Brunnenschnecke in ihrem Habitat auf einem Stein in einer Höhle. Bild: Richling/SMNS.

Keine Frage, Wissenschaft sollte und ist von der Suche nach Neuem getrieben und wer ist nicht fasziniert, etwas Neues zu entdecken. Das Beschreiben von neuen Arten gehört ebenso dazu – und zugegeben: Auch ich habe schon neue Arten beschrieben , aber das ist hier nicht das Thema. Jedoch sollte nicht übersehen werden, dass der notwendige Erkenntnisprozess, etwas Neues zu erkennen, der gleiche oder der oft deutlich leichtere ist, als die vielen beschriebenen Arten kritisch zu überprüfen. Einfacher ausgedrückt: Sind die beschriebenen Arten real, d. h. wirklich verschieden, oder hat man nur im Laufe der Zeit ein und derselben Art verschiedene Namen gegeben, die damit nichts als Synonyme darstellen? Ist die Vielfalt einer Artengruppe, wie wir sie aktuell anerkennen, vielleicht nur eine Fiktion und damit auch viele damit verknüpfte Informationen nicht richtig?

Höhlen als Lebensraum von Brunnenschnecken. Bild: Richling.

Nun zum Konkreten, den unscheinbaren Schneckchen: Wir haben uns der Brunnenschnecken der Gattung Bythiospeum angenommen. Diese sind 2-3 mm große (oder besser kleine) Süßwasserschnecken, die ausschließlich im Grundwasser und in Höhlen- und Spaltengewässern leben.

Kurzum: Nicht nur, dass sie an sich schon kaum zu sehen sind, sie entziehen sich auch noch grundsätzlich unseren Blicken und sind extrem schwierig zu finden. Diese Schwierigkeiten hielten jedoch schon frühere Forscher nicht ab, in geeigneten Gegenden – unter anderem der Schwäbischen Alb – nach diesen „Nadeln im Heuhaufen“ zu suchen.

Naturnahe Quellen erlauben den „einfachsten“ Zugang zu Brunnenschnecken. Bild: Richling/SMNS.

Die Suche nach Brunnenschnecken ist nicht einfach – hier in einer Höhlenspalte in Frankreich. Bild: Steffen Lässle/SMNS.

Schnell stellte man fest, dass sie trotz eines grundsätzlich sehr ähnlichen Aussehens an den verschiedenen Fundorten, zumeist Quellaustritten, unterschiedlich aussahen. Und nach und nach wurden über 60 Arten und Unterarten dieser Brunnenschnecken beschrieben.

Morphologische Vielfalt der Brunnenschnecken. Bilder: Richling et al./SMNS.

Weiterhin gab es die Theorie, dass ihre unterirdischen Lebensräume stark isoliert sind, der genetische Austausch eingeschränkt und die Bildung zahlreicher neuer Arten deshalb plausibel ist.

Wie zu erwarten, wurde das „Brunnenschneckenproblem“ – wie viele Arten gibt es wirklich? –im Lauf der Zeit ganz unterschiedlich beantwortet. Die Minimalisten wollten nur drei Arten in Deutschland mit entsprechend vielen Synonymen akzeptieren. In der aktuell gültigen Roten Liste wird hingegen die Auffassung vertreten, dass 25 Arten vorkommen. Viele davon sind auf kleine Verbreitungsgebiete beschränkt und entsprechend als „vom Aussterben bedroht“ eingestuft.  Wenn dieser Superlativ zuträfe, wäre Bythiospeum die artenreichste Gattung der deutschen Binnenmollusken mit gleichzeitig dem mit Abstand höchsten Anteil an gefährdeten Arten. Und sogar bei europaweiter Betrachtung wäre Baden-Württemberg nach diesem Konzept ein Diversitätszentrum der Gattung Bythiospeum. Ist dem wirklich so?

Eine oder zwei Arten von Brunnenschnecken? Bild: Richling.

Während in der Vergangenheit im Wesentlichen das Aussehen der Gehäuse und in geringerem Maße auch anatomische Charakteristika herangezogen wurden, analysierten wir in unserem Projekt erstmalig molekulargenetische Daten (COI, ein Fragment der mitochondrialen DNA) in Kombination mit der Anatomie. Für Genetik (und Anatomie) braucht man frisches, lebend gesammeltes Material. Deshalb konnten wir nicht auf bereits in unserer Sammlung vorhandenes Material zurückgreifen, sondern mussten uns selbst auf die Suche begeben. Zu unserem Glück schien die große Herausforderung, diese Tiere zu finden, zumindest bei einigen Menschen stark ansteckend zu sein und trotz der in Quellen und Höhlen herrschenden kalten Temperaturen eine Art Jagdfieber auszulösen, so dass wir hier großartige Hilfe erfuhren.

Quellen in unseren Breiten haben eine konstante Temperatur von 6-10 °C. Bild: Richling/SMNS.

Auch geht mein Dank an die Privatpersonen, die eine Quelle ihr eigen nennen dürfen und mich trotz der absonderlichen Erklärung des Anliegens und Tarnung in Wathose auf ihre Grundstücke ließen.

Angepasst an die Suche im feucht-kalten Milieu: mit Wathose und langstieligem Kescher. Bild: Steffen Lässle/SMNS.

Mit der folgenden Laborarbeit und Datenauswertung möchte ich hier nicht langweilen, weil hier die winzigen Schneckchen Gleichstellung mit den schönsten Orchideen oder niedlichsten Fröschen erfahren und alle zu einer Folge weniger Buchstaben reduziert und komplexen Berechnungen unterworfen werden!

Das Fazit: Unsere bisherigen Ergebnisse favorisieren (wieder) ein Konzept mit nur drei Arten in Deutschland, jedoch mit anderen Verbreitungsmustern als das oben erwähnte Drei-Arten-Szenario: Ein Lokalendemit im Norden des Verbreitungsgebietes mit nur einem aktuellen Fundort, eine im Süden Deutschlands recht weit verbreitete Art und eine Art, die im Französischen und Schweizer Jura vorkommt und nur in den Süd-Schwarzwald ausstrahlt.

Bythiospeum acicula – die Kleine Brunnenschnecke als am weitesten verbreitete Art in Deutschland. Bild: Richling.

Sehr geringe Unterschiede in den genetischen Daten innerhalb von Populationen und „Arten“ deuten auf eine vergleichsweise schnelle Wiederausbreitung nach den Eiszeiten hin und legen nahe, dass es zumindest für die Brunnenschnecken weniger Ausbreitungshindernisse im Grundwassersystem gibt als bisher vermutet.

Eine „richtige“ Antwort gibt es natürlich in der Wissenschaft nie und auch unsere Ergebnisse sind eine weitere, wenn auch recht gut untermauerte Hypothese zur Diversität dieser Brunnenschnecken. Für sicher halte ich, dass es deutlich weniger als 25 Arten in Deutschland gibt, aber weitere Analysen und mehr Material Argumente für eine etwas höhere Zahl als drei Arten liefern könnten. Weiterhin stehen die Brunnenschnecken weniger „kurz vor dem Aussterben“ als bisher vermutet. Dies darf aber nicht zu dem falschen Schluss führen, sie wären nicht bedroht, denn das Grundwasser und Quellen als ihre Lebensräume unterliegen ohne Zweifel starken Beeinträchtigungen.

Last but not least: Die Brunnenschnecken kamen schon einmal in einem „Schneckenblog“ vor, als ich vor zwei Jahren über unseren Buchbeitrag über das „Schneckenparadies Wutachschlucht“ schrieb. Damals konnten wir den ersten sicheren Nachweis von Brunnenschnecken für das Gebiet mit Material aus unserer Sammlung belegen, jedoch blieb die Art-Zuordnung auf Grund des gerade Ausgeführten unklar. Tiere aus der Schlucht selber konnten wir für genetische Analysen noch nicht finden, aber vom Plateau direkt nördlich. Diese erwiesen sich als identisch mit der in Deutschland am weitesten verbreiteten Art Bythiospeum acicula.

Veröffentlichung:

Richling, I., Malkowsky, Y., Kuhn, Y., Niederhöfer, H.-J. & Boeters, H. D. (2016 [2017 gedruckte Version]): A vanishing hotspot – impact of molecular insights on the diversity of Central European Bythiospeum Bourguignat, 1882 (Mollusca: Gastropoda: Truncatelloidea). – Organisms, Diversity & Evolution, 17 (1): 67-85. DOI 10.1007/s13127-016-0298-y.