Biologie und Umweltwissenschaften auf Hawaii Forschungspapier

Besorgnis

Bei seinem Besuch auf Hawaii beschrieb der große amerikanische Schriftsteller Mark Twain die Insel als “die schönste Inselgruppe, die in irgendeinem Ozean vor Anker liegt”. Und Twain hatte Recht mit seiner Aussage: Hawaii ist wegen seiner Landschaften, seiner großen biologischen Vielfalt und seiner weltberühmten Strände ein wunderschöner Ort für Besucher und Bewohner gleichermaßen. Hawaii besteht aus 8 größeren Inseln und 124 Inselchen, die sich über eine Länge von 2.400 km im Pazifischen Ozean erstrecken. Am 21. August 1959 wurde Hawaii zum 50. amerikanischen Bundesstaat (Encyclopædia Britannica Online, 2008).

Die Hauptstadt ist Honolulu, das auf der Insel Oahu liegt. Man sagt, dass diese Inseln aus vulkanischen Bergen entstanden sind, was die gesunden Bäume und Wälder erklärt, da die Böden durch die Verwitterung von basaltischer Lava und Vulkanasche angereichert wurden. Da die Inseln als tropisch gelten, sorgten die starken Regenfälle in den Bergregionen Hawaiis für eine ganzjährige Wasserversorgung für alle Pflanzen und Tiere auf der Insel. Aufgrund der wunderbaren Umweltbedingungen auf diesen Inseln sind Pflanzen und Tiere nach Hawaii eingewandert und haben sich zu verschiedenen Arten entwickelt, die sonst nirgendwo auf der Welt leben (Encyclopædia Britannica Online, 2008). Kein Wunder, dass sich nicht nur Touristen für diese Inseln interessieren, sondern auch Biologen und Wissenschaftler an den Naturwundern und der großen Vielfalt an Pflanzen und Tieren interessiert sind.

Es ist auch nicht verwunderlich, dass die Umwelt und die große Vielfalt der Pflanzen- und Tierwelt auf Hawaii den Nationalen Forschungsrat (2004) dazu veranlasste, die Inseln als “einen der besten Orte der Welt zur Untersuchung der biologischen Evolution” zu bezeichnen. Man geht davon aus, dass die “Samen der endemischen Pflanzenarten durch Vögel, Winde oder Strömungen und Gezeiten nach Hawaii getragen wurden und dort, wo Boden und Niederschläge günstig waren, zu einer ausgedehnten Bewaldung, Strauchwerk und Grasland führten” (Encyclopædia Britannica Online, 2008).

Mit der Besiedlung der Inseln durch den Menschen sind jedoch eine Reihe von Pflanzen- und Tierarten in Konkurrenz zu den einheimischen Arten getreten und haben deren Überleben stark gefährdet. Aus diesem Grund befindet sich “ein Drittel der mehr als 1.000 Tierarten, die von der US-Regierung als bedroht oder gefährdet eingestuft wurden, auf Hawaii”, und die Regierung hat “mehr als 1.000.000 Hektar (400.00 Hektar) Land (für den Schutz) reserviert… in dem Versuch, einheimische Ökosysteme zu schützen” (Encyclopædia Britannica Online, 2008).

Nach Angaben des Hawaii Biological Survey (HBS) gibt es auf Hawaii etwa 17.000 Land-, 500 Süßwasser- und 5.500 Meerespflanzen- und -tierarten”. Im Bishop Museum von Hawaii kann man außerdem “die weltweit größten biologischen Sammlungen für Hawaii (etwa 4 Millionen Exemplare)” sehen. All diese Zahlen sind erstaunlich, aber die Menschen auf Hawaii sollten sich an der Erhaltung des Reichtums und des Überflusses beteiligen, den die Inseln ihnen gebracht haben. Auch wenn das Aussterben nicht bei allen Arten verhindert werden kann, ist die Geschwindigkeit, mit der Arten weltweit verschwinden, für jeden von uns besorgniserregend, weil sie ein Ungleichgewicht in unserem Ökosystem schafft.

Es ist dringend notwendig, die Faktoren zu verstehen, die zum Rückgang der Artenzahl beitragen, und Methoden zu finden, mit denen sich die Faktoren, die zum Aussterben der Arten führen, verringern lassen. In dieser Hinsicht wäre dieser Überblick über die biologische Situation auf Hawaii hilfreich, damit die Menschen ein detailliertes Verständnis der Biologie der einzelnen Arten und der Auswirkungen ihres Aussterbens auf unsere Umwelt erhalten.

Da der Autor in Oahu gelebt hat, war es ein großes Privileg, die unterschiedliche Flora und Fauna der Insel zu beobachten. In Oahu ist das Honouliuli-Schutzgebiet der Zufluchtsort für mehr als 90 seltene und gefährdete Pflanzen- und Tierarten. Es heißt, dass das Land einst im Besitz des hawaiianischen Königshauses war. Der Name Honouliuli (dt. dunkler, dunkler Hafen) rührt von den dunklen, fruchtbaren Böden her, die sich von Pearl Harbor bis zum Gipfel der Waianae Mountains erstrecken.

Das Honouliuli Preserve hat die Aufgabe, einige Tiere wie die einheimischen Landschneckenarten zu schützen, die nirgendwo sonst auf der Erde vorkommen. Die Grenzen dieses Schutzgebiets umfassen auch einen der letzten verbliebenen Lebensräume auf Oahu für einheimische Waldvögel und für die hawaiianische Eule (pueo), die von den alten Hawaiianern als Schutzgeist oder “aumakua” verehrt wird. An diesem Ort kann man auch den Fliegenfänger “repair” sehen, einen singenden Landvogel, der einst von hawaiianischen Kanubauern verehrt wurde. Darüber hinaus leben in den Honouliuli-Wäldern auch Honigkriecher und andere Vögel wie der leuchtend rote “Apapane” und der gelbe “Making”. Eine weitere große Umweltressource auf der Insel Oahu ist die 110.000 Hektar große Koolau Mountain Range.

In diesem Gebiet beherbergt das bewaldete Berggebiet 80 seltene oder gefährdete einheimische Arten. Am wichtigsten sind die Bäche und unterirdischen Wasserquellen, die die Einwohner von Oahu mit jährlich 133 Milliarden Gallonen Süßwasser versorgen (Nature Conservancy, 2008). Dies sind nur einige der Orte in Oahu, Hawaii, die angemessen gepflegt werden müssen, wenn die Menschen weiterhin die Vorteile der Natur genießen wollen. Naturschutz und das Wissen über den Umgang mit diesen Ressourcen sind Aspekte, die die Menschen berücksichtigen müssen, um wirksame Mittel zur Erhaltung dieser natürlichen Ressourcen bereitzustellen.

Damit soll zum Ausdruck gebracht werden, dass es nicht nur das Anliegen des Autors ist, sondern dass es das Anliegen aller ist, die biologische Situation auf Hawaii zu kennen. Andere Menschen können viel aus den Lektionen der Biologie darüber lernen, wie die Arten im Hinblick auf die verfügbaren Ressourcen miteinander konkurrieren. Die Erhaltung der endemischen Arten ist wichtig, denn wenn sie verschwinden, werden schwierigere Probleme auftreten und ein Ungleichgewicht in der Natur wird unerwünschte und unglückliche Folgen haben.

Mit unserem Wissen über Biologie und Naturschutz können wir andere Menschen überzeugen, sich uns anzuschließen, indem wir ihnen die Bedrohungen erklären und sie zur Mitarbeit bewegen, damit ihre Kinder eine gute Zukunft haben. Wir alle wissen, dass diese Ressourcen nicht unbegrenzt vorhanden sind und dass sie erschöpft werden können, wenn wir uns nicht um ihre Erhaltung bemühen. Diese Forschung ist ein guter Schritt, um den Menschen etwas klar zu machen, und sie werden ihren eigenen Beitrag zur Erhaltung der Arten auf Hawaii leisten.

Wenn wir alle wollen, dass Hawaii auch in Zukunft ein erstklassiges Reiseziel bleibt, dann müssen alle mithelfen, die Schönheit und den Reichtum der Inseln zu erhalten. Die Menschen sollten nicht nur diejenigen sein, die die natürlichen Ressourcen verbrauchen, sondern sie sollten dazu erzogen werden, die Umwelt zu schützen. Der Schutz der Umwelt liegt in der Verantwortung eines jeden Einzelnen, und es lässt sich nicht leugnen, dass die Kenntnisse der Biologie bei dieser Aufgabe von Nutzen sein werden.

Forschung

Chapin, Melany H., Wood, Kenneth R., Perlman, Steven P. und Maunder, Mike. “A review of the conservation status of the endemic Pritchardia palms of Hawaii”, Oryx, 38.3 (2004): 273-281.

In der Studie von Chapin et al. (2004) wurde der Stand der Erhaltung der 23 endemischen Palmen von Hawaii, Pritchardia spp. Pritchardia ist eine Fächerpalmenart, die normalerweise als Zierpflanze in privaten tropischen Resorts auf der ganzen Welt zu sehen ist.

Es ist erstaunlich, dass diese Palmen an ihrem Ursprungsort bereits als gefährdet gelten. Chapin et al. (2004) informierten, dass “Pritchardia (Familie Arecaceae) 28 bekannte Arten hat, die auf die pazifischen Archipele Hawaii, Fidschi, die Cookinseln, Tonga und die Tuamotus beschränkt sind, wobei 23 Arten auf Hawaii endemisch sind”. Es ist eine traurige Tatsache, dass der “dramatische Rückgang der hawaiianischen Pritchardia in jüngsten archäologischen Aufzeichnungen dokumentiert ist”, wo “fossile Pritchardia-Stämme, die in der Nähe des Meeresspiegels auf Oahu gefunden wurden, aus der Zeit vor 100.000 Jahren stammen, was darauf hindeutet, dass die Gattung vor der Besiedlung durch den Menschen im Jahr 400 nach Christus weit verbreitet war”.

Als sich die Menschen auf Hawaii niederließen, kamen mit ihnen “bedeutende zeitgenössische Bedrohungen wie Ratten, Rattus rattus, R. exulans und R. norvegicus, die sich von den Samen und Sämlingen ernähren und die Palmherzen beschädigen”. Auch Ziegen (Capra hircus) und Hirsche (Axis axis und Odocoileus hemionus columbianus) kamen, um die jungen Setzlinge abzufressen. Auch Schweine (Sus scrofa) haben sich nicht nur von Pritchardia-Setzlingen ernährt, sondern “zerstören durch ihr Wühlen die Setzlinge und den Lebensraum”.

Andere invasive ausländische Pflanzen kamen nach Hawaii und konkurrierten sowohl mit etablierten Bäumen als auch mit Setzlingen. Aus diesem Grund stellten Chapin et al. (2004) fest, dass von allen Pritchardia-Arten “elf Arten als kritisch gefährdet, neun als gefährdet, zwei als gefährdet und eine als unzureichend eingestuft werden”. Diese Feststellung bedeutet auch, dass alle 23 Arten dieser Pflanze auf Hawaii gefährdet sind.

Da ein sehr großer Teil der Pritchardia vom Aussterben bedroht ist, schlugen die Forscher einfache Möglichkeiten vor, um das Überleben dieser wunderschönen Palmen zu sichern. Sie sind der Meinung, dass diese Palmenart ohne aktive Erhaltungsmaßnahmen weiter zurückgehen und verschwinden wird. Zu den Lösungen, die sie aufzählten, gehören: 1) ein langfristiges Management, das die Erhaltung und den Schutz der bestehenden Wildpopulationen einschließt, 2) die Schaffung effektiver Populationen an ihrem Ursprungsort, 3) die Wiederansiedlung der Art in der freien Natur und 4) die Einführung von Verfahren zur Bekämpfung invasiver Pflanzen und Tiere.

Williams, I.D., Walsh, W. J., Schroeder, R. E., Friedlander, A.M., Richards, B.L., und Stamoulis, K.A. “Assessing the importance of fishing impacts on Hawaiian coral reef fish assemblages along regional-scale human population gradients”, Environmental Conservation Published online by Cambridge University Press. 2008.

Es ist uns nicht unbekannt, dass Korallenriffe auf der ganzen Welt vom Menschen durch missbräuchliche Aktivitäten wie Überfischung, Dynamitfischerei, Verschmutzung und viele andere zerstörerische Maßnahmen zerstört werden. In dieser Studie von Williams et al. (2008) wurden die Auswirkungen der Fischerei auf hawaiianische Korallenriffe untersucht und die Beziehungen zwischen den Fischbeständen und der menschlichen Bevölkerungsdichte erforscht. Sie hielten diese Studie für unerlässlich, weil “Korallenriffe und Korallenriff-Fischpopulationen weltweit durch Überfischung und die Folgen der Küstenentwicklung, des Bevölkerungswachstums und des Klimawandels unter Druck stehen”.

Aus diesem Grund ist ein “wesentlicher erster Schritt zur Entwicklung wirksamer Bewirtschaftungsmaßnahmen die Bestimmung der Bedeutung der verschiedenen Faktoren, die in einer bestimmten Situation zu einer Verschlechterung beitragen”, in diesem Fall der Fischerei. Sie wählten Hawaii als Standort für ihre Studie, weil es dort “Gebiete wie die Insel Oahu gibt, die bevölkert und stark urbanisiert sind, aber es gibt auch andere Orte, die sehr dünn besiedelt und relativ unerschlossen sind”. In diesem Fall werden die Forscher in der Lage sein, “eine große Bandbreite menschlicher Einflüsse auf die Riffgebiete innerhalb und zwischen den Inseln” zu ermitteln.

Bei der Durchführung von Erhebungen zur schnellen Bewertung von Korallenriffen fanden die Forscher “klare und konsistente negative Zusammenhänge zwischen der menschlichen Bevölkerungsdichte und der Biomasse von Fischen in einer Reihe von funktionalen und taxonomischen Gruppen”. Darüber hinaus waren sie der Ansicht, dass “das Ausmaß der Auswirkungen der zunehmenden menschlichen Bevölkerungsdichte auf die lokalen Fischpopulationen beträchtlich war: Die gesamte Fischbiomasse an den beiden ‘abgelegenen’ Standorten war fast dreimal so hoch wie an den beiden bevölkerungsreichsten Standorten”. Obwohl weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind, um die Ergebnisse der Studie zu verifizieren, müssen die Fischer auf der ganzen Welt über nachhaltige Fischereipraktiken aufgeklärt werden, die unseren Korallenriffen nicht schaden.

Idol, Travis W., Baker Patrick J., und Meason, Dean. “Indicators of forest ecosystem productivity and nutrient status across precipitation and temperature gradients in Hawaii”, Journal of Tropical Ecology, 23(2007):693-704.

Das Ökosystem Wald ist eine lebenswichtige Kraft in der Natur, denn es fördert nicht nur unsere Wassereinzugsgebiete, sondern ist auch die Quelle vieler anderer natürlicher Ressourcen und die Heimat der meisten Pflanzen und Tiere in unserem Land. In der Studie von Idol et al. (2007) wurden Niederschlag und Temperatur in hawaiianischen Wäldern gemessen, um deren wichtige Auswirkungen auf die Waldproduktivität zu ermitteln. Die Forscher fanden “Indikatoren für die Produktivität des Waldes sowie für Boden- und Blattnährstoffe über unabhängige Gradienten von Niederschlag und Höhe/Temperatur in hawaiianischen Wäldern der unteren Bergregionen, die von einer einzigen Baumart, Acacia koa, dominiert werden und auf 1500-3000 Jahre alten Böden aus Vulkanasche und Basalt stehen”.

Die Forscher wollten auch nachweisen, “inwieweit Klima und Nährstoffe die Waldstruktur und -produktivität beeinflussen”, indem sie “die Grundfläche, die Blattnährstoffkonzentration, die Blattmasse pro Fläche, die Nährstoffverfügbarkeit im Boden, die organische Substanz im Boden, das Stickstoff (N)-Mineralisierungspotenzial im Boden und den Phosphor (P)-Anteil im Boden von Wäldern, die von A. koa dominiert werden und über unabhängige Höhen- und Temperaturgradienten auf der Insel Hawaii verteilt sind” maßen. Die “Beziehungen der Standortvariablen zu den klimatischen Gradienten und zueinander wurden genutzt, um Einblicke in die klimatischen und nährstoffbedingten Einflüsse auf die Produktivität und den Nährstoffstatus der Wälder zu gewinnen”, um ihre vorgefassten Meinungen zu bestätigen, dass “die Produktivität stärker mit dem Niederschlag als mit der Höhe zusammenhängt und dass der P-Gehalt im Boden und in den Blättern empfindlicher auf Veränderungen des Niederschlags und der Höhe reagiert als der N-Gehalt”.

Die Forscher wiesen nach, dass die “Grundfläche negativ mit der austauschbaren P-Fraktion im Boden korreliert” war. Außerdem stellten sie fest, dass das Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis des Bodens “sowohl mit der P-Verfügbarkeit im Boden als auch mit der Größe der primären mineralischen P-Fraktion negativ korreliert” war. Sie fanden auch heraus, dass “die P-Verfügbarkeit im Boden und die Verwitterung wichtige Determinanten für die Menge und Qualität der organischen Bodensubstanz zu sein scheinen”. Schließlich wiesen sie nach, dass “der Niederschlag die Hauptantriebskraft für die Produktivität der Wälder ist, aber die P-Verwitterung und -Verfügbarkeit eine wichtige Rolle bei der Begrenzung der Produktivität an feuchteren Standorten und bei der Kontrolle der Dynamik der organischen Bodensubstanz in diesen N-fixierenden Wäldern spielen”.

Die Forscher erklärten jedoch, dass “es unklar ist, wie das Klima die P-Verfügbarkeit und die Größe des primären P-Pools über die Umweltgradienten in unserer Studie hinweg beeinflusst. Sie gingen davon aus, dass generell “steigende Temperaturen und Niederschläge die biologischen und chemischen Reaktionsraten erhöhen” und “dies zu höheren Verwitterungsraten im Boden führen würde, was einen Rückgang des primären mineralischen P zur Folge hätte”.

Aufgrund ihrer Ergebnisse kamen die Forscher zu dem Schluss, “dass aufgrund des relativ jungen Alters der Böden (auf Hawaii) standortspezifische Unterschiede bei der jüngsten Ascheablagerung den mineralischen P-Gehalt dieser Böden in einer Weise beeinflussen könnten, die nicht mit dem erwarteten Einfluss von Temperatur oder Niederschlag vereinbar ist”. Diese Studie ist von entscheidender Bedeutung, denn wenn wir die Bedeutung der Wälder verstehen wollen, sollten wir den Boden und seine mineralische Zusammensetzung berücksichtigen und wissen, wie die Temperatur das Wachstum der Pflanzen im Wald beeinflussen kann. Diese Studie ist im Bereich der Ökologie hilfreich und wird den Menschen bewusst machen, dass die Erhaltung der Wälder von allen unterstützt werden sollte.

Wright, Mark G., und Diez, Joselito M. “Coconut scale Aspidiotus destructor (Hemiptera: Diaspididae) seasonal occurrence, dispersion and sampling on banana in Hawaii”, International Journal of Tropical Insect Science, 25.2(2005): 80-85.

Da Bananen zu den fünf wichtigsten Kulturpflanzen auf Hawaii gehören, ist es wichtig zu wissen, wie man die Schädlinge, die den Bananenanbau gefährden, bekämpfen kann, ohne chemische Pestizide einzusetzen, die die Umwelt schädigen. In dem Forschungsartikel von Wright und Diez (2005) berichteten sie über das Auftreten, die Verbreitung und die Probenahme eines Insektenschädlings, der die Banane plagt, der Kokosnussschildlaus (Aspidiotus destructor). Die Forscher fanden heraus, dass die Kokosnuss-Schildlaus in Bananen auf ganz Hawaii vorkommt, insbesondere in Oahu, wo sie erstmals 1968 entdeckt wurde.

Dieses Insekt kann einen starken Befall verursachen, der “zu Vergilbung und Nekrose der Blätter führt”, und “bei Bananen geht es in erster Linie um den Befall der Finger und nicht um Schäden an den Blättern”. Wright und Diez (2005) berichteten auch über die derzeitigen Methoden zur Bekämpfung von A. destructor: “Verwendung von insektiziden Ölen, Ibuprofen (ein Wachstumsregulator für Insekten) und Vertrauen auf natürliche Feinde. Zu den derzeitigen Praktiken gehört auch die Anwendung von Diazinon auf Blättern und Fruchtbündeln, aber die Zulassung dieses Insektizids für den Einsatz bei Bananen wird gerade aufgehoben”.

In ihrer Studie stellten die Forscher fest, dass der Schädling nicht nur in Bananen, sondern auch in Guaven auf Hawaii vorkommt. Sie entdeckten “deutliche jahreszeitliche Schwankungen bei der Anzahl von A. destructor an Bananen auf Hawaii und sortenbedingte Unterschiede bei der Populationsdichte und dem Anteil der befallenen Pflanzen”, wobei die Bananensorte Cavendish die höchsten A. destructor-Populationen aufweist. Das Auftreten des Insekts ist in den Monaten September bis Januar am stärksten, und die geringeren Populationszahlen in den Sommermonaten könnten auf eine erhöhte Sterblichkeit von A. destructor in Verbindung mit den höheren Temperaturen zurückzuführen sein”.

Diese Erkenntnisse sind wichtig, um die Biologie des Insekts und seine Lebensmuster zu kennen, so dass geeignete Lösungen zur Bekämpfung dieses Insekts formuliert werden können. Die Forscher schlugen daher Optionen für das Insektenmanagement vor, wie die Anwendung von weniger schädlichen Insektiziden (z. B. Ibuprofen), insektiziden Ölen und Hygiene. Sie schlagen vor, die Anwendung von Ibuprofen auf vier Anwendungen pro Saison zu beschränken, und auf der Grundlage ihrer saisonalen Daten “wäre es angebracht, eine Anwendung im August-September vorzunehmen, wobei der Befall mit Schildläusen durch Feldbeobachtung ermittelt werden sollte”.

Dachs, Gabi U., Currie, Margaret J., McKenzie, Fiona, Jeffreys, Mona, Cox, Brian, Foliaki, Sunia, Le Marchand, Loïc und Robinson, Bridget A. “Cancer disparities in indigenous Polynesian populations: Māori, Native Hawaiians, and Pacific people”, The Lancet Oncology, 9.5(Mai 2008): 473-484.

Das Studium der Biologie ist nicht auf Pflanzen und Tiere beschränkt, sondern umfasst auch das Studium des Menschen, da wir ebenfalls lebende Organismen sind. In der Studie von Dachs et al. (2008) wurden die Unterschiede im Auftreten von Krebs bei den polynesischen Völkern erörtert. Die hawaiianischen Ureinwohner werden als Polynesier betrachtet, “die Menschen in Polynesien gehören zu einer ethnokulturellen Familie als Ergebnis jahrhundertelanger maritimer Wanderungen, und… (sie) werden als verschieden von denen aus Mikronesien und Melanesien betrachtet”. Die Forscher stellten fest, dass “die Māori und die Ureinwohner Hawaiis eine bedeutende Minderheit der Gesamtbevölkerung in Neuseeland bzw. Hawaii darstellen, während die polynesischen Ureinwohner zur Mehrheitsbevölkerung der pazifischen Inseln gehören”.

In ihren Untersuchungen stellten sie fest, dass Berichte aus den Jahren 1996-2000 darauf hindeuten, dass die Krebsinzidenz bei “Māori-Frauen etwas höher ist als bei Nicht-Māori-Frauen und nicht-pazifischen Frauen, während die Krebsinzidenz bei Māori-Männern etwas niedriger ist als bei Nicht-Māori-Männern und nicht-pazifischen Männern”. Außerdem stellten sie fest, dass “die Krebsinzidenz bei Frauen der hawaiianischen Ureinwohner insgesamt höher ist als bei europäischen Frauen”. Die Forscher nannten die folgenden Ursachen für Krebs

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass “die ethnische Zugehörigkeit zu den Māori und das zunehmende Alter als Indikatoren für eine schlechte Überlebensrate bei Krebserkrankungen des oberen Gastrointestinaltrakts, einschließlich der Speiseröhre, des Magens, der Bauchspeicheldrüse, der Leber und der Gallenwege, identifiziert wurden, wobei der größte Rückgang der Überlebensrate bei Māori-Personen im Vergleich zu Nicht-Māori-Personen im Alter unter 50 Jahren zu verzeichnen war”. Die Muster des Auftretens von Krebs in Hawaii sollten genauer untersucht werden, da dies den vorzeitigen Tod von Menschen verhindern würde, die nicht frühzeitig über die Ursachen von Krebs aufgeklärt werden.

Projektpapier

Mit diesem Projekt wurde der Autor dazu angeleitet, zu erkennen, wie er die verschiedenen in Biologie 101 behandelten Konzepte anwenden kann. Das Erlernen der Grundlagen der Biologie beschränkt sich nicht nur auf Pflanzen und Tiere, sondern betrifft auch die Wechselbeziehungen zwischen allen Lebensformen, einschließlich des Menschen. Hawaii hat eine vielfältige Flora und Fauna und ist ein Schmelztiegel der Menschen. Was die Flora und Fauna betrifft, so scheint es, dass das alarmierendste Problem, das sich aus dieser Untersuchung ergibt, die Erhaltung der gesamten Pflanzen- und Tierwelt auf Hawaii ist. Was die Menschen betrifft, so wurde ihr Engagement für die Aufklärung über den Naturschutz und ihr genetisches Krebsrisiko in dieser Untersuchung hervorgehoben.

In dem Artikel von Chapin et al. (2004) wird der Stand der Erhaltung der 23 endemischen Palmen von Hawaii, Pritchardia spp. Wir haben besprochen, dass Pritchardia eine endemische Palmenart auf Hawaii ist. Endemische Arten sind Pflanzen und Tiere, die nur in einer bestimmten geografischen Region vorkommen. Arten können in großen oder kleinen Gebieten der Erde endemisch sein: einige sind auf einem bestimmten Kontinent, andere auf einem Teil eines Kontinents und wieder andere auf einer einzigen Insel beheimatet.

In der Regel ist ein Gebiet, in dem endemische Arten vorkommen, in irgendeiner Weise isoliert, so dass sich die Arten nur schwer in andere Gebiete ausbreiten können, oder es weist ungewöhnliche Umweltmerkmale auf, an die die endemischen Arten in einzigartiger Weise angepasst sind. Endemismus, also das Vorkommen endemischer Tiere und Pflanzen, ist in manchen Regionen häufiger als in anderen. In isolierten Gebieten wie den Hawaii-Inseln sind 90 % der natürlich vorkommenden Arten endemisch.

Biologen, die den Endemismus untersuchen, betrachten nicht nur die Arten, die engste Klassifizierung der Lebewesen, sondern auch die übergeordneten Klassifizierungen der Gattung, Familie und Ordnung. Diese hierarchischen Klassifizierungen sind ineinander verschachtelt, so dass eine Ordnung von Pflanzen oder Tieren in den meisten Fällen eine Reihe von Familien umfasst, jede dieser Familien mehrere Gattungen (Plural von “Gattung”) und jede Gattung eine Reihe von Arten. Diese Klassifizierungsebenen werden als “taxonomische” Ebenen bezeichnet.

Da endemische Tiere und Pflanzen per definitionem nur ein begrenztes geografisches Verbreitungsgebiet haben, sind sie besonders anfällig für das Eindringen des Menschen und die Zerstörung ihrer Lebensräume. Inselarten sind besonders gefährdet, weil es auf Inseln in der Regel keine großen Raubtiere gibt und sich viele endemische Inselarten ohne Schutz vor Raubtieren entwickelt haben. Katzen, Hunde, Ratten und andere Raubtiere, die von Seefahrern eingeführt wurden, haben viele einheimische Inselarten dezimiert. Die Flora und Fauna von Hawaii, die vor der Ankunft der Polynesier mit Schweinen, Ratten und Ackerbau außerordentlich reichhaltig war, wurde stark dezimiert, da ihr Lebensraum begrenzt war und sie keine Rückzugsmöglichkeiten hatten, als die menschliche Besiedlung voranschritt.

Tropische Regenwälder mit ihrer außergewöhnlichen Artenvielfalt und ihrem hohen Anteil an endemischen Arten sind auch anfällig für das Eindringen des Menschen. Aus diesem Grund sollten die Menschen auf Hawaii über Naturschutzbiologie aufgeklärt werden, damit sie die Bedeutung jeder einzelnen Lebensform in ihrer Umgebung verstehen.

Während wir uns mit der Erhaltung von Pflanzen beschäftigen, sollten wir auch die Tiere nicht vernachlässigen. Williams et al. (2008) untersuchten die Auswirkungen der Fischerei auf hawaiianische Korallenriffe und untersuchten die Beziehungen zwischen Fischbeständen und menschlicher Bevölkerungsdichte. Wir können dies mit den Themen Evolution of Vertebrate Diversity, Unifying Concepts of Animal Structure and Function sowie Conservation and Restoration Biology in Verbindung bringen.

Wir alle wissen, dass Korallenriffe als Lebensraum für Fische und andere Meeresbewohner dienen. Es dauert Hunderte von Jahren, bis sich diese Lebensräume gebildet haben, und ihre Zerstörung würde zu einem Ungleichgewicht im marinen Ökosystem führen. Beckham (2003) teilte mit, dass in hochproduktiven Meeresökosystemen über 3.000 Arten von Fischen, Schalentieren und anderen wirbellosen Tieren vorkommen können. Etwa 33 % aller Fische der Welt leben in Korallenriffen und sind von ihnen abhängig. Mit dem Aufkommen und der Verfügbarkeit von Tauchausrüstungen für die breite Öffentlichkeit in der Hälfte dieses Jahrhunderts ist die Vielfalt des Lebens in Korallenriffen ein großer Anreiz für Touristen in diese Ökosysteme auf der ganzen Welt geworden.

Trotz ihres Kalziumkarbonatskeletts und ihrer außergewöhnlichen Schönheit werden Korallenriffe täglich geschädigt und zerstört, und zwar nicht nur durch natürliche Ereignisse wie ständige Wellenbewegungen und Sturmfluten, sondern vor allem auch durch das Handeln des Menschen. Beckham (2003) zählte auf, dass “109 Länder, die Korallenriffe in ihren Hoheitsgewässern haben, 90 davon durch die vom Menschen verursachte Umweltzerstörung verlieren”. Die meisten sind das Ergebnis von physischem Missbrauch oder Verschmutzung, die das enge Spektrum an physikalischen und chemischen Parametern verändert, die für das Überleben der Korallen notwendig sind.

Heute sind etwa 10 % der weltweiten Korallenriffe vollständig geschädigt, 30 % haben ein kritisches Stadium erreicht. Wissenschaftler haben festgestellt, dass 70% aller Korallenriffe in 40 Jahren verschwunden sein könnten, wenn die Zerstörung in diesem Tempo weitergeht (Beckham, 2003). Wenn diese Korallenriffe auf Hawaii verschwinden, wird das Meeresschutzgebiet ausgelöscht, und das wird sich bald auch auf die Menschen auswirken, weil die Fische und andere Meeresbewohner ebenfalls verschwinden werden. Aus diesem Grund ist der Schutz der Korallenriffe durch nachhaltige Fischerei hilfreich, um das Meeresschutzgebiet von Hawaii zu bewahren. Auch die Minimierung der Wasserverschmutzung ist von entscheidender Bedeutung, damit die hier lebenden Meeresbewohner nicht aussterben.

Ölverschmutzungen und andere giftige oder gefährliche Chemikalien, die durch menschliches Handeln in das marine Ökosystem gelangen, töten die Korallen und/oder die mit den Riffen verbundenen Organismen ab. Der Abbau von Korallen zur Gewinnung von Baumaterialien fordert einen massiven Tribut von diesen Gemeinschaften. Wir alle sollten uns der Biologie der Korallenriffe bewusst sein und uns an den Bemühungen zu ihrer Erhaltung beteiligen.

Andererseits wurde in der Studie von Idol et al. (2007) erörtert, wie Waldökosysteme funktionieren, und es wurden Niederschlag und Temperatur in hawaiianischen Wäldern bestimmt, um deren wichtige Auswirkungen auf die Produktivität der Wälder zu ermitteln. Die Wälder sind die Heimat der endemischen Flora und Fauna Hawaiis, weshalb die Kenntnis der Ökologie und der Schutz dieser Wälder für ihre Erhaltung von entscheidender Bedeutung sind. Der Druck auf die Regenwälder besteht u. a. in der Umwandlung von Wäldern in Plantagen und anderen Landnutzungen, die den Lebensraum der endemischen Arten Hawaiis bedrohen. Es besteht der Wunsch, die massiven Bäume und riesigen Holzmengen zu ernten, bevor sie durch Insekten oder Windwurf verloren gehen. Es gibt auch den Wunsch, langsam wachsende Naturwälder durch jüngere Wälder mit schnell wachsenden Arten zu ersetzen. Die Befürworter der Erhaltung verweisen auf den Zusammenhang zwischen intakten Wäldern und der Menge des verfügbaren Wassers.

Sie stellen fest, dass die Ersatzwälder aufgrund ihrer einfacheren Struktur und Artenzusammensetzung nicht die gleiche biologische Vielfalt und Ökosystemfunktion bieten können. Da es sich bei den alten Regenwäldern um natürliche Ökosysteme handelt, wird ihnen ein hoher Eigenwert zugeschrieben, der durch Abholzung oder andere Eingriffe beeinträchtigt wird. Der intrinsische Wert der Regenwälder wird durch den enormen Artenreichtum an Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen, die auf dieses spezielle Ökosystem angewiesen sind, noch gesteigert, insbesondere in den Tropen. Vor allem wegen des intrinsischen Wertes der biologischen Vielfalt der Regenwälder ist es von entscheidender Bedeutung, dass nicht alle Flächen dieser natürlichen Ökosysteme für die menschliche Nutzung umgewandelt werden.

Um diese schrecklichen Schäden zu verhindern, müssen weite Teile der noch verbliebenen Regenwälder in den Tropen und den gemäßigten Zonen der Erde in Naturschutzgebieten und Parks geschützt werden, in denen die traditionelle Nutzung durch den Menschen nicht mehr erlaubt ist.

In dem Artikel von Wright und Diez (2005) wurden das Auftreten, die Verbreitung und die Probenahme eines Schädlings erörtert, der die Banane plagt: die Kokosnussschildlaus (Aspidiotus destructor). Sie informierten darüber, dass die Banane eine der wichtigsten Kulturpflanzen auf Hawaii ist und dass die Kontrolle des Ausmaßes der Schädlingsbefalles von entscheidender Bedeutung für das Gleichgewicht einer guten Pflanzenproduktion und die Wirkung praktikabler Bekämpfungsmaßnahmen durch den Einsatz umweltfreundlicher Praktiken wie der Verwendung natürlicher Mittel ist.

Der Schlüssel dazu ist die Kontrolle der Schädlinge und nicht ihre vollständige Ausrottung. Die Erhaltung der Feinde ist ein wichtiger Bestandteil jeder biologischen Bekämpfungsmaßnahme. Bei dieser Strategie geht es darum, alle Faktoren zu ermitteln, die die Wirksamkeit eines bestimmten natürlichen Feindes einschränken, und sie zu Gunsten der nützlichen Arten zu verändern. Die Erhaltung der natürlichen Feinde beinhaltet entweder die Reduzierung von Faktoren, die die natürlichen Feinde behindern, oder die Bereitstellung der erforderlichen Ressourcen, die den natürlichen Feinden helfen.

Die Anpflanzung von Deckfrüchten, wie z. B. nektarproduzierende Pflanzen und alternative Wirtspflanzen auf und um die Felder herum, sowie die Zwischenpflanzung verschiedener Kulturen, um eine Vielfalt an Lebensräumen zu schaffen, sind Bewirtschaftungstechniken, die zum Aufbau natürlicher Feindpopulationen führen und eine verbesserte biologische Kontrolle bewirken. Wir alle sind uns des Übels bewusst, das der Einsatz chemischer Pestizide wie DDT mit sich bringt, weil er harmlose Pflanzen und Tiere, einschließlich Menschen, angreift. Wenn man also den Artikel von Wright und Diez liest, wird man darüber aufgeklärt, dass es mehrere Möglichkeiten gibt, Schädlinge zu bekämpfen, ohne unsere Umwelt zu schädigen.

Schließlich wurde in der Studie von Dachs et al. (2008) das unterschiedliche Auftreten von Krebs bei polynesischen Völkern diskutiert. Die Ureinwohner Hawaiis werden als Polynesier betrachtet, “die Menschen in Polynesien gehören zu einer ethnokulturellen Familie als Ergebnis jahrhundertelanger maritimer Wanderungen, und … (sie) werden als verschieden von denen aus Mikronesien und Melanesien betrachtet”. Die Forscher stellten fest, dass “die Māori und die Ureinwohner Hawaiis eine bedeutende Minderheit der Gesamtbevölkerung in Neuseeland bzw. Hawaii darstellen, während die polynesischen Ureinwohner zur Mehrheitsbevölkerung der pazifischen Inseln gehören”.

Wir können die Themen Zelluläre Grundlagen der Fortpflanzung und Vererbung, Muster der Vererbung, Molekularbiologie der Gene und Wie Gene kontrolliert werden durch das Lesen des Artikels in Beziehung setzen. Obwohl die Ursache der meisten Krebsarten beim Menschen noch unbekannt ist, geht man davon aus, dass eine Reihe von Faktoren bei der Entstehung dieser Krankheit eine Rolle spielen. Es wird angenommen, dass genetische Faktoren mit einigen menschlichen Krankheiten wie Lungenkrebs in Verbindung stehen.

Die Inzidenz von Lungenkrebs ist bei Personen mit einer positiven Familienanamnese von Krebs vielleicht dreimal so hoch wie bei Personen ohne eine solche Anamnese. In den Vereinigten Staaten sind die Karzinogene im Tabak für den Großteil aller Krebstodesfälle bei Männern und Frauen verantwortlich. Die steigende Inzidenz und Todesrate von Lungenkrebs bei Frauen ist alarmierend und steht in direktem Zusammenhang mit der zunehmenden Verbreitung des Zigarettenrauchens bei Frauen. Es besteht kein Zweifel daran, dass die wichtigste Einzelmaßnahme zur Verringerung der Krebshäufigkeit in den Vereinigten Staaten darin besteht, das Zigarettenrauchen einzuschränken oder abzuschaffen.

Zigarettenrauchen und der starke Konsum von Ethylalkohol scheinen bei der Entstehung von Mund-, Speiseröhren- und Magenkrebs synergetisch zu wirken. Die Untersuchung von Dachs et al. (2008) legt nahe, dass die Krebsinzidenz bei “Māori-Frauen etwas höher ist als bei Nicht-Māori-Frauen und nicht-pazifischen Frauen, während die Krebsinzidenz bei Māori-Männern etwas niedriger ist als bei Nicht-Māori-Männern und nicht-pazifischen Männern”. In diesem Fall sollten Maori-Frauen das Rauchen vermeiden, wenn sie ihr Krebsrisiko nicht erhöhen wollen, da ihre genetische Veranlagung bereits anfällig für Krebs ist. Wir haben gelernt, dass unsere Gene das Ergebnis dessen sind, was wir von unseren Eltern und der Umwelt erhalten. Das Wissen über die Genetik ist daher für unsere allgemeine Gesundheit und unser Wohlbefinden als Menschen von entscheidender Bedeutung.

Die Durchsicht der fünf Forschungsartikel war eine Herausforderung, da sie fortgeschrittene Terminologien und komplizierte Erklärungen enthielt, die der Autor erst einmal verstehen musste. Mit den grundlegenden Konzepten der Biologie bewaffnet, war es dem Autor jedoch möglich, diese Artikel zu verstehen, indem er sie mit den in Biologie 101 behandelten Themen in Beziehung setzte. Was noch wichtiger ist, ist, dass der Autor einige Empfehlungen für den Umgang mit den in den Artikeln behandelten Problemen gegeben hat.

Es wurde erkannt, dass die Bemühungen um die Erhaltung der Schönheit und Erhabenheit Hawaiis unterstützt werden sollten. Außerdem sollten die erforderlichen Veränderungen nicht nur einmal vorgenommen werden, sondern es sollte ein ständiger Kampf sein, denn wir wollen, dass die künftige Generation die gleiche Schönheit und Großartigkeit erleben kann, die wir in den vielen Jahren, die Hawaii existiert, erlebt haben. Alles ist lebenswichtig, jeder Pilz, jedes Meerestier und jede Pflanze ist für die heutige Umwelt unerlässlich. Vergessen wir auch nicht die Menschen, die Teil dieses Ökosystems sind und deren Gesundheit und Wohlbefinden ebenfalls erhalten werden sollte. Das Ausmaß des biologischen Wissens ist enorm, und es sollte alles darauf hinauslaufen, wie wir unser Wissen effektiv nutzen können, um diesen wunderbaren Ort, an dem wir leben, zu verbessern und zu erhalten.

Zitierte Werke

“Hawaii.” Encyclopædia Britannica. 2008. Encyclopædia Britannica Online. 2008. Web.

Beckham, Eugene C. “Korallenriff”. Umwelt-Enzyklopädie. Vol. 1. 3rd ed. Detroit: Gale, 2003. 323-325.

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