Die Hauptattraktion ist die „Parade der Giganten“. Vor den gewaltigen Skeletten der Dinosaurier im historischen Lichthof des Berliner Museums für Naturkunde posieren Familien, Schulklassen und Pärchen. Artenaussterben im Großformat für die private Selfie-Galerie. „Aber was wirklich wichtig ist, sieht man hier“, sagt Rudolf Meier. Er geht in den nächsten Raum zu einem unscheinbaren Schaukasten vor einer gläsernen Wand. Dort werden Insekten präsentiert, so klein, dass man nicht viel erkennt. Noch winziger wirken sie, weil durch die Glaswand weiterhin die Dinosaurier zu sehen sind. Meier schmunzelt. „Wir sind Augentiere. Aber die Größe eines Tieres sagt nichts über die biologische Bedeutung.“Rudolf Meier ist Biodiversitätsforscher, genauer Insektenforscher. „Viele Insekten sind winzig, aber wegen ihrer Zahl und Vielfalt sind sie für das Leben auf der Erde enorm wichtig“, sagt er. Knapp 1,1 Millionen Tierarten sind bislang bekannt, zwischen 70 und 80 Prozent davon sind Insekten. So erklärt sich auch die große Biomasse der Käfer, Fliegen, Ameisen und anderen Arten: „Der Anteil der Gliederfüßler und damit vor allem der Insekten ist ungefähr dreimal so groß wie der von uns Menschen“, sagt Meier. Schon diese Zahlen zeigten: „Wenn man sich um den Schutz der Biodiversität kümmern will, muss man sich um die Insekten kümmern.“ Doch wisse man bislang viel zu wenig über sie. Schätzungsweise 80 bis 90 Prozent der Insektenarten sind wissenschaftlich noch nicht erfasst. Rudolf Meier will dieses Dunkelfeld lichten, und zwar rasch.Klischee des verschrobenen InsektenkundlersInsektenforschern haftet das Klischee an, sie seien selbst eine besondere Spezies: skurrile Eigenbrötler, die mit Kescher und Lupe durch Wiesen und Wälder ziehen. Die gefangenen Fliegen, Bienen oder Schmetterlinge haben sie über Jahrhunderte in mühevoller Kleinarbeit per Hand sortiert und klassifiziert. Meier hingegen betreibt Insektenforschung mit Robotern und Künstlicher Intelligenz. Für das international viel beachtete Pilotprojekt hat er sich mit dem Robotik- und KI-Forscher Christian Pylatiuk zusammengetan. Die beiden Wissenschaftler sind Teilnehmer eines Megamarathons: am Wettlauf gegen das planetare Artensterben. Im vergangenen Jahr waren nach Angaben der Weltnaturschutzunion IUCN von den rund 172.000 erfassten Tier- und Pflanzenarten 48.000 mehr oder minder bedroht.Pylatiuk forscht und lehrt am Karlsruher Institut für Technologie. Der Unterschied zu dem historischen Monumentalbau des Naturkundemuseums in Berlin-Mitte könnte kaum größer sein. Mit der S-Bahn und dem Bus geht es vorbei an Feldern bis in den Haardtwald zum ehemaligen Kernforschungszentrum Karlsruhe. Hier befindet sich der Campus Nord des KIT, wo Pylatiuk in einem der vielen nüchtern-funktionalen Zweckbauten arbeitet. Sein Fachgebiet ist die automatisierte Bild- und Datenanalyse. Der Forscher kommt aber aus der Humanmedizin. Nach Medizinstudium, Promotion und Arzt im Praktikum in der Chirurgie und Orthopädie ging Pylatiuk als wissenschaftlicher Mitarbeiter ans Forschungszentrum Karlsruhe, das 2009 mit der Universität Karlsruhe zum KIT fusionierte. „Wir haben zunächst künstliche Hände für Roboter und Handprothesen entwickelt“, sagt er über seine Anfänge in der Technikforschung.Pläne für eine Serie von PrototypenPylatiuk kann sich nicht für jedes Insekt begeistern, aber manche findet er faszinierend, zum Beispiel Libellen, die unglaubliche Flugkünstler seien. „Mit der Entwicklung von Robotern und dem Training von KI für die Biodiversitätsforschung betreten wir Neuland“, sagt er. Hier böten sich innovative Möglichkeiten, Technologien der Grundlagen- und Materialforschung weiterzuentwickeln und einzusetzen.Internationale Aufmerksamkeit hat vor allem der „Diversity Scanner“ gefunden, den Pylatiuk und seine Gruppe entwickelt haben: ein vollautomatischer Roboter, der auf Basis maschineller Lernalgorithmen Insektenproben sortiert und klassifiziert. Pylatiuk ist am Abend zuvor von Karlsruhe nach Berlin gereist, weil er und Rudolf Meier an diesem Nachmittag Vertreter eines ausländischen Unternehmens treffen. Gemeinsam wollen sie ausloten, ob das Unternehmen eine Serie von Prototypen des Diversity Scanners bauen könnte.Meier und Pylatiuk forschen an skalierbaren Ansätzen, um die biologische Vielfalt besser und schneller zu verstehen – nur so hat die Menschheit eine Chance im Wettlauf gegen die zunehmende Vernichtung der Natur. Manche Arten könnten aussterben, bevor man sie entdeckt hat. Die Wissenslücken sind riskant, weil Insekten Krankheiten übertragen können. Andere wiederum können Nutzen stiften, weil sie schädliche Artgenossen fressen. Artenvielfalt ist eine wesentliche Grundlage für stabile Ökosysteme. Aber die „natürliche Infrastruktur“ gesunder Wälder, sauberen Wassers und fruchtbarer Böden gerät durch Übernutzung, Zerstörung von Lebensräumen und den Klimawandel zunehmend in Gefahr.Roboter zur ZebrafischforschungGegen die globale Biodiversitätskrise hat das Museum für Naturkunde schon 2018 ein Zentrum für integrative Biodiversitätsentdeckung gegründet. Aber erst mit Meiers Wechsel nach Berlin Ende 2021 begann der Aufbau der neuen Forschungseinrichtung. Er wurde ihr Leiter. Um schneller Informationen über die Insektenwelt zu gewinnen, suchte Meier jemanden, der sich mit Robotik und KI auskennt, mit der sich kleine Dinge erkennen lassen.Schließlich stieß er auf eine Arbeit über einen Laborroboter, der die empfindlichen, ein Millimeter kleinen Eier des Zebrafisches sortiert und mikroskopiert. Der Zebrafisch ist nicht nur beliebt bei Aquarienbesitzern, er gehört zu den wichtigsten Tierarten in der medizinischen Forschung. Seine Eier werden untersucht, um besser zu verstehen, wie Tumore und genetische Erkrankungen entstehen und wie sie sich wirksamer behandeln lassen. Den Roboter zur Zebrafischforschung hatte Christian Pylatiuk entwickelt.Seit rund fünf Jahren arbeiten KI-Experte Pylatiuk und Insektenkenner Meier nun daran, die Erforschung der Artenvielfalt zu beschleunigen. Zwei völlig unterschiedliche Wissenschaftskulturen zusammenzubringen, funktioniert nur, wenn es auch zwischenmenschlich stimmt. Beide Wissenschaftler sind fast gleich alt: Pylatiuk 58 Jahre und Meier 62 Jahre. Wenn sie sich in Berlin oder Karlsruhe treffen, gehen sie auch schon mal zusammen essen, am liebsten asiatisch.Forschungsprojekt zum Schutz europäischer WälderRudolf Meier kommt aus Berlin. Die meiste Zeit hat er aber im Ausland geforscht, zuletzt an der renommierten National University of Singapore. Er hat auch einige Jahre in den USA gearbeitet. Der amerikanische Kongress habe im 19. Jahrhundert Gesetze verabschiedet, um universitäre Forschung zum Nutzen der Landwirtschaft und Ernährungssicherung zu stärken, sagt Meier. Davon habe auch die Insektenforschung profitiert. Der amerikanische Dachverband, die Entomological Society of America mit ihren rund 7000 Mitgliedern sei so groß, dass der Jahreskongress nur in vier amerikanischen Städten stattfinden könne.Auch die Europäische Union fördert die Insektenforschung. Pylatiuks Team ist an einem Projekt zum Schutz europäischer Wälder gegen schädliche Insekten beteiligt. Mithilfe digitaler Technik soll ein Frühwarnsystem vor Schädlingen wie dem Borkenkäfer entstehen. Pylatiuk und seine Gruppe entwickelten einen KI-basierten Scanner, mit dem bestimmte Käferarten direkt an der Lockfalle identifiziert werden können. In Frankreich, Portugal und Italien, wo Käfer die Wälder besonders stark geschädigt haben, sollen demnächst die ersten Fallen mit KI-Scannern in den Testbetrieb gehen.Starker Fokus auf bedrohte Arten„Die Insektenforschung ist kein Orchideenfach mehr“, stellt Meier klar. Im Prinzip hätten fast alle verstanden, dass die Biodiversitätskrise nicht mehr ignoriert werden könne. „Wie groß die wirtschaftlichen Risiken sind, hat sich auch bei Goldman Sachs und anderen in der Investment- und Versicherungsbranche herumgesprochen.“ Meier verweist auf Studien, nach denen mehr als die Hälfte des globalen Bruttoinlandsprodukts mehr oder minder von der Natur abhängt. Allein der ökonomische Wert der Bestäubung wird auf 235 bis 577 Milliarden Dollar im Jahr geschätzt – die Werte entsprechen in etwa dem Jahresumsatz von Apple und Walmart.Aber im Wettlauf gegen das Artenaussterben laufe einiges schief, sagt der Insektenforscher. Viele Kampagnen konzentrierten sich fast ausschließlich auf stark bedrohte Arten. „Natürlich verdienen seltene Arten Schutz. Aber für das tagtägliche Funktionieren eines Ökosystems sind häufig auch die vielen unscheinbaren, weit verbreiteten Arten entscheidend“, sagt Meier.Zum Gang durch das Naturkundemuseum gesellt sich Johannes Vogel, der Generaldirektor des Hauses. Der Botaniker mit dem auffälligen Schnauzbart ist einer der meistbeachteten und erfolgreichsten Lobbyisten aus der Wissenschaftswelt im Kampf gegen die Naturzerstörung. „Das Problem ist, dass wir nicht wissen, was passiert, wenn wir in die Natur eingreifen, weil wir sie immer noch viel zu wenig kennen“, sagt Vogel. Wir durchqueren eine Sammlung mit Schädelknochen. „Mary“ ist auf einem kleinen Schild vor einem gewaltigen Elefantenschädel zu lesen. Die Elefantenkuh aus dem Sudan starb am 3. Februar 1924 im Zoologischen Garten von Berlin. Wenige Schritte entfernt werden in langer Reihe zahlreiche Eisbärschädel gezeigt.Dokumentation deutscher WirtschaftsgeschichteWeiter geht es bis zu einem Raum unter dem Dach des Museums. An Wänden und Regalen hängen Wasserbüffelköpfe und andere Jagdtrophäen. „Moçambique 1904“, „Tansania 1911“ lauten einige der kargen Beschriftungen. Die Sammlung des Naturkundemuseums dokumentiert auch ein Stück deutscher Wirtschafts- und Kolonialgeschichte: „In der Zeit von 1890 bis 1914 hatte Deutschland Großbritannien als Wirtschaftsmacht überholt. Das hat man auch an den Trophäensammlungen demonstriert“, sagt Direktor Vogel. Sein Museum ist einerseits Dokumentationszentrum menschlicher Vermessenheit und Kurzsichtigkeit. Andererseits ist es aber auch Schauplatz von Wissensdrang und modernster Forschung zum Überleben. Dafür braucht die Menschheit auch die Insekten.Wir verlassen das Gebäude und betreten einen Hinterhof. Rudolf Meier zeigt uns eine Malaisefalle. Wie schon in den Dreißigerjahren des vorigen Jahrhunderts, als der Entomologe René Malaise die Falle erfand, fliegen Insekten gegen ein dunkles Netz. Dem Licht entgegenstrebend, krabbeln die Tiere zu einem hellen Dach hinauf. Oben fallen sie in ein Gefäß mit hochkonzentriertem Alkohol. „Während der Hauptsaison von Mai bis Ende Juni kann man in einer Woche 2500 Tiere fangen, die zu 250 bis 300 Arten gehören“, erklärt Maier. Die Insektenproben liefern wichtige Informationen über den Fundort und damit über den Zustand des jeweiligen Ökosystems: Gibt es dort Bestäuber oder überwiegend Insekten, die parasitär leben? Und wie viele Arten sind überhaupt vorhanden?Wissensfabrik zur BiodiversitätEigentlich wäre es Aufgabe des Staates, Fragen zum Insektenvorkommen zu klären, findet Meier. Ihm schwebt ein Projekt vor, in dem alle 35.000 in Deutschland bekannten Insektenarten bearbeitet werden. „Mithilfe der Bilddatensätze könnten dann auch Unternehmen ihre Berichtspflichten zur Biodiversität erfüllen.“ Genau an solchen Bilddatensätzen wird in dem Labor gearbeitet, das Meier nun zeigt.Man könnte auch von einer Wissensfabrik zur Biodiversität sprechen. Die Informationen über die Insekten sollen zunehmend automatisiert gewonnen werden. Zentral dafür ist der Diversity Scanner. Sehr grob gesprochen arbeitet das Gerät so: Sehr kleine und oft ineinander verhakte Insekten aus der Malaisefalle werden vollautomatisch sortiert und fotografiert, dann mithilfe von KI mit bekannten Artgenossen verglichen und schließlich für die genetische Analyse vorbereitet. Ein Teil der Insekten wird später noch genauer untersucht, etwa für die Identifikation oder Beschreibung neuer Arten.„Ein Vorteil des Diversity Scanners liegt darin, dass Wissen über Merkmale wie Flügeladern, Fühlerform oder Körpergliederung konserviert wird und dass der Scanner schon viele unterschiedliche Arten zuordnen kann, für die seine KI trainiert wurde. Dieses KI-Wissen kann dann systematisch durch eine Bilddatenbank mit zugehöriger Gen-Datenbank erweitert werden“, sagt Pylatiuk. Eine Schlüsselrolle spiele das KI-Training. Hier liege ein Schwerpunkt der aktuellen Arbeiten in Berlin und Karlsruhe. „Viele Insekten ähneln sich sehr, gehörten aber ganz unterschiedlichen Arten an“, erläutert Meier. „Ein Insekt kann einer Wespe täuschend ähnlich sehen, tatsächlich aber eine Schwebfliege sein. Für diese Gruppen fehlten oft noch ausreichend große, gut validierte Bilddatensätze.“600 Exemplare am TagDie Skalierung des Diversity Scanners hängt vor allem von drei Faktoren ab: der Zahl der verfügbaren Scanner, der Kapazität des molekularen Labors und dem verfügbaren Personal. Ein einzelner Sortierroboter kann etwa 600 Exemplare am Tag bearbeiten. Eine Person kann gleichzeitig etwa vier bis fünf Scanner betreuen. „Selbst bei nur fünf parallel betriebenen Scannern wären das also ungefähr 3000 Exemplare am Tag“, rechnet Meier vor. Das zeige: „Die eigentliche Begrenzung liegt vor allem in der vorhandenen Infrastruktur und den personellen Kapazitäten.“ Für den Wettlauf gegen das Artensterben braucht es also insgesamt weit mehr Kapazitäten.In der Wissenschaft gibt es reges Interesse an dem Diversity Scanner. „Wir haben unter anderem Anfragen aus Neuseeland, Australien, den Vereinigten Staaten und Ländern der EU“, berichtet Pylatiuk. Damit aus der Innovation ein Geschäftsmodell werde, dürfe der Scanner jedoch nicht zu teuer werden. Grob geschätzt könnten sich die Kosten um die 20.000 Euro bewegen. Die wissenschaftlichen Informationen über den Diversity Scanner machen Pylatiuk und Meier öffentlich zugänglich, damit sie auch anderswo, vor allem im globalen Süden, für den Wettlauf gegen die Naturzerstörung genutzt werden können.Die Zeit drängt. In Kürze soll das Gespräch zum Bau von Prototypen des Diversity Scanners beginnen. Die potentiellen Vertragspartner seien auf dem Weg, meldet der Empfang. Vielleicht werden Rudolf Meier und Christian Pylatiuk ihnen noch kurz die Dinosaurier zeigen. Auch Geschäftsleute sind „Augentiere“.