Ein statistisches Verfahren, das man unter anderem zur Analyse von Finanzmärkten nutzt, wirft Licht auf ein altes Rätsel der Evolution: Beim Werden und Vergehen von biologischen Arten und Familien erweisen sich extreme Ereignisse als deutlich häufiger, als man erwarten sollte. Dieser rätselhafte »fette Schwanz« in der Verteilung von Schwankungen der Biodiversität berührt eine zentrale ungeklärte Frage der Evolutionsforschung: Warum sterben mal mehr, mal weniger Tiergruppen aus oder explodieren umgekehrt plötzlich in zuvor ungeahnte Vielfalt? Nun hat eine Arbeitsgruppe um Andrew J. Rominger vom Santa Fe Institute, einem unabhängigen Forschungszentrum, einen Weg gefunden, die extremistischen Tendenzen der Evolution zu beschreiben.

Hinter der Idee steckt die Annahme, dass verwandte Arten eine Gruppe mit ähnlichen Anpassungsstrategien bilden, sich dieses Verhalten zwischen verschiedenen Gruppen aber stark unterscheiden kann. Wie das Team in »Science Advances« schreibt, analysierte es die Evolution mariner wirbelloser Tiere – und erfasste dort beide Arten von Dynamik mit einem Verfahren namens »Superstatistik«, das die Gruppe bereits bei der Analyse von Börsenkursen einsetzte. Biologische Arten entstehen und vergehen über Millionen von Jahren, Aktienkurse dagegen können sich binnen Minuten dramatisch verändern – und doch gibt es Gemeinsamkeiten zwischen beiden Prozessen: Auch die Verteilung von Aktiengewinnen hat einen »fetten Schwanz«.

Beide Systeme basieren auf zufälligen Prozessen, sind nicht im Gleichgewicht und bestehen aus einzelnen Komponenten, die sich gegenseitig stark beeinflussen. Die Superstatistik ist ein recht neues mathematisches Verfahren, das solche komplexen Systeme behandelt, indem es mehrere statistische Modelle zu einer Superposition vereint. An den Aktienmärkten sind das zum Beispiel einerseits zufällige Schwankungen, andererseits die sich ebenfalls zufällig ändernde Volatilität, also das durchschnittliche Ausmaß dieser statistischen Preisänderungen.

In der Biologie passiere etwas sehr Ähnliches, berichten Rominger und seine Kollegen: Dort verändere sich die Volatilität zwischen den verschiedenen, in sich zufällig evolvierenden Artengruppen. Das aus der Wirtschaft übertragene Modell beschreibe die tatsächlichen Schwankungen der biologischen Diversität bei den untersuchten Tiergruppen gut und passe auch zu theoretischen Überlegungen zur Evolution von Tiergruppen. Die neue statistische Beschreibung könne helfen, die Prozesse hinter den normalen Aussterberaten einerseits und abrupten Unterbrechungen dieser evolutionären Routine andererseits zu entschlüsseln, so die Wissenschaftler.