Art (Biologie)

Der Artbegriff findet sich bereits in der frühen Antike. Unter dem Begriff der existentialistischen Taxonomie griff Aristoteles wie auch Platon und später Carl von Linné die Arten auf. Besondere Bedeutung bekam der Begriff in der Evolutionstheorie, als Charles Darwin eine Vielzahl neuer Arten, insbesondere auf den Galapagosinseln, entdeckte und die Entwicklung neuer Arten aus bestehenden postulierte.

Es sind mittlerweile knapp 2 Millionen Arten bekannt, wovon ein Viertel Pflanzenarten darstellen. Es wird geschätzt, dass es insgesamt über 1,6 Milliarden eukaryotische Spezies gibt. Die Anzahl der Prokaryoten wird auf eine zwölf-stellige Zahl geschätzt ^[1].

Im Zusammenhang mit dem biologischen Artbegriff existieren verschiedene Synonyme und Abkürzungen, die unterschiedlich verwendet werden und nicht-identische Bedeutungen haben:

• Die Spezies bezeichnet die taxonomische Ebene unterhalb der Gattung. Arten werden nach einer binären Nomenklatur benannt, die sich aus dem großgeschriebenen Gattungsnamen und dem kleingeschriebenen Artnamen zusammensetzt. Homo sapiens bedeutet daher die der Gattung Homo zugeordnete Art sapiens.
• Die Abkürzung spp. wird für alle Mitglieder einer Gattung verwendet, z.B. Streptococcus spp. für alle Streptokokken-Arten.
• Die Abkürzung sp. oder spec. wird als Zusatz nach dem Gattungsnamen für eine nicht näher bezeichnete Spezies innerhalb der biologischen Taxonomie verwendet, z.B. Bacillus sp.. Dies trifft auch bei noch nicht hinreichend beschrieben Arten zu.
• Bei der Erstbeschreibung neuer Arten ('"nova species") wird meist der Zusatz n. sp., seltener nov. spec., angefügt.
• Als Unterart oder Subspezies, kurz ssp. oder subsp., können Arten bezeichnet werden, die sich eindeutig einer bestimmten Art zuordnen lassen, aber dennoch Unterschiede bspw. im Habitat oder der Morphologie aufweisen. Ein Beispiel ist Canis lupus arctos, bzw. Canis lupus ssp.arctos.

Die Art-Nomenklatur richtet sich heute nach den Regeln international anerkannter Codes. Diese existieren für Pflanzen ^[2], Pilze ^[2], Tiere ^[3], Bakterien ^[4], Kulturpflanzen ^[5] und Viren ^[6] (auch wenn letztere biologisch gesehen nicht zu den Lebewesen zählen).

Es gibt mehrere Klassifikationssysteme, anhand derer Arten in solche eingeteilt werden, einige sind hier aufgeführt:

• morphologisches Artkonzept: Hier werden Arten anhand von morphologischen, aber auch verhaltensbiologischen Aspekten in Arten eingeteilt. Es wird in der Ökologie, Botanik, Zoologie und Paläontologie verwendet. Bei Prokaryoten wird als zusätzliches Merkmal der Stoffwechsel zur Artunterscheidung einbezogen. Nach diesem Konzept eingeteilte Spezies werden Morphospezies genannt.
• populationsgenetisches Artenkonzept: Hier wird eine Art als eine Gruppe natürlicher Populationen verstanden, die sich untereinander kreuzen können und reproduktiv von anderen Gruppen isoliert sind.
• phylogenetisches oder evolutionäres Artkonzept: Hier werden Arten durch einen Anfang und ein Ende definiert. Die Art beginnt demnach mit der Artspaltung und endet, wenn alle Vertreter der Art, ohne Nachkommen zu hinterlassen, aussterben oder durch Artspaltung neue Arten aus ihr hervorgehen.
• molekulargenetisches Artkonzept: Hier werden Sequenzunterschiede bestimmter Markergene für die Bestimmung von Verwandtschaftsgraden verwendet. Die Methode wird vor allem für Prokaryoten angewendet, da hier die anderen Konzepte nur teilweise greifen. Ein häufig verwendetes Markergen ist das 16S-rRNA Gen in Bakterien und Archaea, das konservierte und variable Regionen aufweist. Letztere werden für die Bestimmung der Sequenzhomologie genutzt. Ab einer Homologie von 97% gelten Prokaryoten als zu einer Spezies zugehörig.

Jedes der oben aufgeführten Artkonzepte hat seine eigene Problematik. Oft ist die Definition einer Art "schwammig" und wird durch Ungenauigkeiten beeinflusst. Auch die Artkonzepte selbst sind in einigen Teilen nicht exakt definiert und unterliegen daher subjektiven Interpretationen. Bei Prokaryoten ergeben sich durch horizontalen Gentransfer, hohe Mutationsraten und kurze Generationszeiten zusätzliche Komplikationen bei der Artbestimmung.

Zudem kann die Einteilung nach nur einem Konzept zu Problemen führen, etwa bei der Artbestimmung auf Basis rein phänotypischer Merkmale. Diese kann aber bspw. auf phänotypische Plastizität, wie sie bei Pflanzen oft vorkommt, und nicht auf eine Artbildung zurückgehen. Weitere natürliche Phänomene wie Polymorphismen, Sexualdimorphismus, Hybrid - und Übergangsformen, Ring-und Kryptospezies erschweren eine eindeutige Einteilung in Spezies.

Der Artbegriff und wie er definiert wird, ist daher heute noch Gegenstand der Diskussion in der Wissenschaft.