Unsere Forschung

Biodiversität in Raum und Zeit verstehen

Wie entsteht biologische Vielfalt? Welche Prozesse veränderten sie im Laufe der Erdgeschichte und welche Ursachen sind für aktuelle Veränderungen verantwortlich? Wie können wir die biologische Vielfalt für zukünftige Generationen erhalten

Um diese und weitere Forschungsfragen zu beantworten, verbinden die Forschenden des Naturkundemuseums paläontologische und rezentbiologische Perspektiven und untersuchen die Vielfalt des Lebens über Jahrmillionen hinweg. Der Blick in die Erdgeschichte zeigt, wie sich Biodiversität unter unterschiedlichen Umweltbedingungen entwickelt hat und wie Lebensgemeinschaften auf tiefgreifende Veränderungen reagierten. Ergänzend macht die Erforschung der heutigen Biodiversität sichtbar, wie Klimaveränderungen, Landnutzungswandel und andere Faktoren die biologische Vielfalt im Anthropozän, dem Zeitalter des Menschen, verändern. Zusammen bilden die Forschungsdaten die Basis für Modellierungen, die zeigen, wie die Zukunft von Arten und Ökosystemen unter unterschiedlichen Bedingungen aussehen könnte.

Indem wir Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Biodiversität verknüpfen, können wir langfristige Muster erkennen, die Dynamik der Biodiversität besser verstehen und wissenschaftlich fundierte Grundlagen für ihren Schutz schaffen.

Drei Ebenen der Biodiversität

Unser Forschungsprogramm folgt den drei Ebenen biologischer Vielfalt: der Vielfalt innerhalb von Arten, der Vielfalt der Arten und der Vielfalt der Ökosysteme. Diese Ebenen und ihre Wechselwirkungen sind eng miteinander verbunden und werden bei uns am Naturkundemuseum Stuttgart in drei Forschungsbereichen untersucht.

Innerartliche Vielfalt

Innerhalb einer Art unterscheiden sich Individuen und Populationen in ihren genetischen, morphologischen, physiologischen oder verhaltensbezogenen Merkmalen. Diese Vielfalt bildet eine wichtige Grundlage für Anpassung und Evolution.

In diesem Forschungsbereich untersuchen wir, wie innerartliche Variation entsteht, wie sie sich unter veränderten Umweltbedingungen entwickelt und welchen Einfluss sie auf die Anpassungsfähigkeit, die Entstehung neuer Arten und das Aussterben von Populationen hat.

Artenvielfalt

Die Vielfalt der Arten ist das Ergebnis einer langen Evolutionsgeschichte und verändert sich fortwährend: Arten entstehen, breiten sich aus, verändern ihr Verbreitungsgebiet oder verschwinden. Zugleich beeinflussen sich Arten gegenseitig und prägen dadurch die Lebensgemeinschaften, in denen sie vorkommen.

In diesem Forschungsbereich untersuchen wir die Verwandtschaft und Entwicklung von Arten, ihre Verbreitung und ihre Veränderungen über unterschiedliche Zeiträume und geografische Gebiete hinweg. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der taxonomischen Erfassung und Beschreibung bislang unzureichend bekannter Artenvielfalt. Fortlaufende Monitoringprojekte und historische Sammlungsbelege helfen dabei, den Wandel von Artengemeinschaften nachzuvollziehen und seine Ursachen zu verstehen.

Ökosystemvielfalt

Ökosysteme bestehen aus komplexen Beziehungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt. Ihre Vielfalt zeigt sich in unterschiedlichen Lebensräumen, in der Zusammensetzung ihrer Lebensgemeinschaften und in den Funktionen, die sie erfüllen.

In diesem Forschungsschwerpunkt erforschen wir, wie ökologische Netzwerke aufgebaut sind, wie Arten zu Ökosystemfunktionen beitragen und welche Faktoren die Stabilität und Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen beeinflussen. Der Vergleich heutiger Ökosysteme mit solchen aus der Vergangenheit ermöglicht es, Reaktionen auf natürliche Umweltveränderungen bis hin zu Massenaussterben ebenso zu untersuchen wie die Folgen von Klimawandel, Landnutzungsänderungen und anderen menschlichen Einflüssen.

Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft verbinden

Die Verbindung paläontologischer und rezentbiologischer Forschung ist ein zentraler Bestandteil unseres Forschungsprogramms. Körper- und Spurenfossilien dokumentieren Biodiversität über große Zeiträume hinweg und machen langfristige Prozesse wie Anpassung, Artbildung, Aussterben und die Entwicklung von Ökosystemen nachvollziehbar. Fortlaufendes Biodiversitäts-Monitoring und gezielte Forschungsprojekte zeigen, wie sich diese Prozesse heute fortsetzen und unter menschlichem Einfluss verändern.

Durch die gemeinsame Betrachtung von Vergangenheit und Gegenwart können wir ökologische und evolutionäre Muster erkennen, die Widerstandsfähigkeit biologischer Systeme besser verstehen und wissenschaftlich fundierte Einschätzungen zukünftiger Entwicklungen modellieren.

Sammlungen als Wissensspeicher der Biodiversität

Die Forschungssammlung des Naturkundemuseums Stuttgart bildet die Grundlage des Forschungsprogramms. Ihre Objekte dokumentieren biologische und geologische Vielfalt über unterschiedliche räumliche und zeitliche Dimensionen hinweg. Zusammen mit den zugehörigen Informationen – etwa zu Fundort, Alter, Merkmalen, Genetik und Umweltbedingungen – sind sie wertvolle Wissensspeicher für die Biodiversitätsforschung.

Wir erweitern, erschließen und digitalisieren die Sammlung forschungsgetrieben. So bleibt sie nicht nur ein Archiv der Vergangenheit, sondern entwickelt sich zu einer zukunftsorientierten Forschungsinfrastruktur, die neue interdisziplinäre Fragestellungen ermöglicht.

Mehr über unsere Forschungssammlung

Innovative Methoden und vernetzte Daten

Die Erforschung der Biodiversität erfordert das Zusammenspiel unterschiedlicher Disziplinen und Methoden. Am Naturkundemuseum Stuttgart verbinden wir klassische Artenkenntnis und morphologische Untersuchungen mit Genomik, Umwelt-DNA, hochaufgelöster 2D- und 3D-Bildgebung, computergestützten Analysen und künstlicher Intelligenz. Durch die Digitalisierung und standardisierte Erfassung von Objekten, Proben und Beobachtungsdaten entstehen neue Möglichkeiten, große Datensätze miteinander zu verknüpfen.

Wissen für eine vielfältige Zukunft

Unser Forschungsprogramm zielt darauf ab, bestehende Wissenslücken zur Biodiversität und ihren Veränderungen zu schließen. Die Forschungsergebnisse schaffen Grundlagen für den Schutz und die nachhaltige Nutzung biologischer Vielfalt, für eine nachhaltige Nutzung von Lebensräumen und für den Umgang mit den Herausforderungen des Biodiversitäts- und Klimawandels.

Dabei verstehen wir Forschung als gemeinschaftlichen Prozess. In nationalen und internationalen Kooperationen arbeiten Forschende unterschiedlicher Fachrichtungen zusammen und beziehen Partner aus Politik, Naturschutz, Landwirtschaft und Gesellschaft ein.

Interesse geweckt? Hier finden Sie aktuelle Forschungsprojekte zum Mitmachen: https://kombiota.uni-hohenheim.de/citizen-science