Artikel zur Kategorie News


08. Mär 2021

Wälder mit KI schützen und bewirtschaften

Unterstützung für Försterinnen und Förster im Revier: KIT und EDI GmbH entwickeln ein Assistenzsystem mit Künstlicher Intelligenz (KI) für das Wald-Management. Fotomontage: EDI GmbH

Trockenheit, Hitze und Schädlingsbefall: Der Klimawandel bedroht die Wälder in Deutschland und stellt das Waldmanagement vor große Herausforderungen. Unterstützung kommt jetzt von einem gemeinsamen Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der EDI GmbH, einem Spin-off des KIT. Gemeinsam mit Partnern aus Forstwirtschaft und Forstwissenschaft entwickeln sie das Assistenzsystem EDE 4.0, das Försterinnen und Förstern mit Künstlicher Intelligenz (KI) dabei hilft, den Wald zu erhalten und ihn nachhaltig zu bewirtschaften.

Quelle: KIT

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03. Mär 2021

Weiche Roboter nach Pflanzenart sollen Boden- und Luftqualität überwachen

Drohnen überwachen fluoreszierende I-Seed-Roboter mit Lasertechnik. Grafik: Istituto Italiano di Tecnologia

Ein neues EU-Forschungsprojekt namens I-Seed hat zum Ziel intelligente, von Pflanzensamen inspirierte weiche Roboter zu entwickeln, die sich am und im Boden verteilen, um Boden- und Klimaparameter zu überwachen. Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken ist einer der fünf europäischen Partner des Projektes, das vom renommierten Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) koordiniert wird. I-Seed startete im Januar 2021 und erhält Fördermittel in Höhe von vier Millionen Euro aus dem FET Proactive-Programm der Europäischen Union.

Quelle: INM

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02. Mär 2021

Pflanzliche Proteine ersetzen erdölbasierte Rohstoffe

Am Fraunhofer IVV werden aus den Reststoffen der Agrarindustrie durch schonende Verfahren hochwertige Proteinisolate gewonnen. Foto: Fraunhofer IVV

Proteine gehören wie Cellulose, Lignin und Fette zu den nachwachsenden Rohstoffen. Ihr Potenzial für die chemische Industrie wird bisher kaum genutzt. Dies wollen Forscherteams des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit Partnern ändern und die vielversprechenden technofunktionellen Eigenschaften pflanzlicher Proteine für industrielle Anwendungen nutzen. Ziel des Projekts TeFuProt: die Abkehr vom Erdöl, hin zu nachwachsenden Rohstoffen.

Quelle: Fraunhofer

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02. Mär 2021

Artenspürhunde eignen auch für die Suche nach Pflanzen

Annegret Grimm-Seyfarth mit Artenspürhund „Zammy“, einem Border Collie. Foto: André Künzelmann, UFZ

Häufig lässt sich nur schwer herausfinden, wo genau die einzelnen Arten noch vorkommen und wie sich ihre Bestände entwickeln. Speziell ausgebildete Artenspürhunde können in solchen Fällen eine wertvolle Hilfe sein, zeigt eine neue Übersichtsstudie. Mithilfe der vierbeinigen Helfer lassen sich die gesuchten Arten meist schneller und effektiver finden als mit anderen Methoden, berichten Dr. Annegret Grimm-Seyfarth vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und ihre Kolleginnen im Fachjournal Methods in Ecology and Evolution. Die meisten Hunde erschnüffelten demzufolge andere Tiere. Doch auch 42 Pflanzen-, 26 Pilz- und 6 Bakterienarten, haben die Hunde aufgespürt, etwa invasive Pflanzen wie Staudenknöterich und Ambrosia. „Im Prinzip kann man alle Hunderassen für solche Aufgaben ausbilden“, sagt Annegret Grimm-Seyfarth. „Nur ist das bei manchen eventuell aufwendiger als bei anderen.“

Quelle: UFZ

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02. Mär 2021

Reisvariante entdeckt, die Arsen trotzt

Reispflanze astol1. Foto: Sheng-Kai Sun, Nature Communications

Der landwirtschaftliche Anbau des Grundnahrungsmittels Reis birgt das Risiko einer möglichen Belastung mit Arsen, das über die Wurzeln in die Körner gelangen kann. Ein deutsch-chinesisches Forschungskonsortium unter der Leitung von Prof. Dr. Rüdiger Hell von der Universität Heidelberg und Prof. Dr. Fang-Jie Zhao von der Landwirtschaftlichen Universität Nanjing hat nun bei der Untersuchung von über 4.000 Reisvarianten eine Pflanze entdeckt, die dem Giftstoff trotzt. Obwohl sie auf arsenbelasteten Feldern gedeiht, enthalten ihre Körner dennoch deutlich weniger Arsen als andere Reispflanzen. Zugleich verfügt diese Variante über einen hohen Anteil des Spurenelements Selen, wie das Konsortium in der Fachzeitschrift Nature Communications berichtet. Was diese Reisvariante mit dem Namen astol1 biologisch auszeichnet, ist eine Punktmutation in nur einem Protein: „Dieses Protein ist Teil eines Sensor-Komplexes und kontrolliert die Bildung der Aminosäure Cystein, die ein wichtiger Grundstoff für die Herstellung von Phytochelatinen ist. Diese Substanzen besitzen eine entgiftende Wirkung und werden von Pflanzen als Reaktion auf Schadstoffe gebildet, um diese zu neutralisieren“, erklärt Prof. Hell.

Quelle: Uni Heidelberg

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02. Mär 2021

Blühflächen und Biodiversität in Agrarlandschaften

Bei der Artenvielfalt spielt das Alter der Blühfläche eine wichtige Rolle. Hier ein junges Habitat. Foto: Fabian Bötzl. JMU

Die Artenvielfalt von Blühflächen, die im Rahmen von Agrarumweltprogrammen angelegt werden, haben Forschende aus der Würzburger Biologie in einer ungewöhnlich breiten Studie untersucht. grarumweltprogramme auf Bundesland- bis EU-Ebene versuchen dem Biodiversitätsverlust entgegen zu wirken. Geförderte Maßnahmen sind u.a. Blühflächen. „Allerdings weiß man bislang nicht genau, ob und in welchem Maß diese Habitate den gewünschten Effekt auf die Biodiversität haben“, sagt Professor Ingolf Steffan-Dewenter der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Um hier mehr Klarheit zu schaffen, startete er im Jahr 2016 eine großangelegte Feldstudie über die Artenzusammensetzung unterschiedlicher Blühflächentypen in landwirtschaftlich geprägten Räumen im nördlichen Unterfranken. Als Vergleichsmaßstab zogen sie die in dieser Region vorkommenden, naturnahen Kalkmagerrasen heran, die unter Naturschutz stehen. Insgesamt zwölf taxonomische Gruppen wurden untersucht – von Gefäßpflanzen über Zikaden, Bienen, Fliegen, Schmetterlingen und Käfern bis hin zu Vögeln. Bei der Auswertung zeigte sich, dass mit der zeitlichen Kontinuität der Habitate in den meisten taxonomischen Gruppen die Diversität zunimmt. Die Ergebnisse sind jetzt in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht. Fazit: Es gibt keinen idealen Blühflächentyp, der alle Arten gleich gut unterstützt. Will man möglichst alle in Frage kommenden Tier- und Pflanzenarten schützen, empfehlen sich in der Agrarlandschaft gut verteilte Blühflächen mit unterschiedlichem Alter.

Quelle: JMU

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Vier weitere Jahre für Graduiertenkolleg zu Heilpflanzenwirkstoffen

Rund 200 traditionell genutzte Heilpflanzen haben Forschende der Yaoundé-Bielefeld Graduate School (Graduiertenkolleg Yaoundé-Bielefeld, YaBiNaPA) seit 2016 gesammelt, zu mehr als 600 Extrakten verarbeitet und systematisch auf ihre Wirkung untersucht. Sie konnten belegen, dass mehr als 400 der Pflanzenextrakte gegen Bakterien wirken und dass 70 Extrakte gegen Parasiten wie etwa Plasmodien wirken, die Malaria auslösen können. Jetzt wird das Graduiertenkolleg mit 2,25 Millionen Euro für weitere vier Jahre vom Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) bis 2025 gefördert. Für die Fortsetzung des Projektes kooperieren die Universität Bielefeld als deutscher Partner und die Universität Yaoundé I als kamerunischer Partner mit sieben Universitäten und zwei Forschungsinstituten in Kamerun. Koordiniert wird das Graduiertenkolleg von den beiden Chemikern Professor Dr. Norbert Sewald von der Universität Bielefeld und Professor Dr. Bruno Lenta von der Universität Yaoundé I.

Quelle: Uni Bielefeld

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01. Mär 2021

Wie Pflanzen das polare Wachstum regulieren

Keimlinge, die mit dem Auxin-Fluss hemmenden Stoff NPA behandelt wurden. Foto und (c): U. Hammes, TUM

Der Pflanzenspross wächst zum Licht und Wurzeln wachsen in den Boden. Wie die molekularen Mechanismen funktionieren, die diese Prozesse über das Hormnon Auxin steuern, hat ein Team der Technischen Universität München (TUM) in Zusammenarbeit mit zwei Wiener Arbeitsgruppen Anfang Januar im Fachjournal PNAS genauer vorgestellt und dazu die Wirkungsweise des Stoffes Naptalam (NPA) - das den gerichteten Auxin-Fluss hemmt - geschildert. „Wir können jetzt den molekularen Mechanismus, mit dem polares Wachstum der Pflanzen pharmakologisch gestört werden kann, eindeutig erklären“, resümiert PD Dr. Ulrich Hammes von der Technischen Universität München (TUM). Die Wiener Arbeitsgruppen in Wien konnten zeigen, dass NPA die Transporter nicht nur bindet, sondern auch verhindert, dass die Transporter aneinander binden können. „Dieser Mechanismus des Aneinanderbindens scheint bei der Familie von Auxintransportern universell zu gelten, da wir den Effekt in allen untersuchten Transportern beobachten konnten“, sagt Martina Kolb, Erstautorin der Studie aus Wien.

Quelle: TU München

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25. Feb 2021

Senckenberg tritt Globaler Koalition für Artenvielfalt bei

Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung wird Mitglied der „Globalen Koalition für Artenvielfalt“ der Europäischen Kommission. Gemeinsam mit 150 europäischen Partnerorganisationen vermittelt Senckenberg einer breiten Öffentlichkeit die immense Bedeutung der biologischen Vielfalt für das Wohlergehen von Natur und Mensch. Ziel der Initiative ist es, die Delegierten der Nationen dabei zu unterstützen, auf der UN-Konferenz für Biodiversität im zweiten Quartal 2021 mutige und weitreichende Maßnahmen gegen das dramatische Artensterben zu vereinbaren.

Quelle: Senckenberg

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24. Feb 2021

Wald im Trockenstress: Schäden weiten sich weiter aus

Prüfender Blick in die Kronen. Foto: Nadine Eickenscheidt, Thünen-Institut

Ergebnisse der Waldzustandserhebung 2020 zeigen: Die anhaltenden Dürrejahre fordern Tribut. Der Klimawandel ist endgültig und für alle sichtbar im deutschen Wald angekommen. Die Trockenheit in den Vegetationszeiten hat verbreitet zum vorzeitigen Abfallen der Blätter geführt. Bei der Fichte begünstigte sie die weitere Massenvermehrung von Borkenkäfern. Der Kronenzustand hat sich 2020 gegenüber den Vorjahren bei allen Baumarten weiter verschlechtert. Verstärkt wurde ein Absterben von Bäumen beobachtet. Das berichtet das Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei über die Ergebnisse der Waldzustandserhebung 2020, die nun in einer Broschüre des Bundeslandwirtschaftsministeriums (BMEL) zusammengefasst sind.

Quelle: Thünen-Institut

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24. Feb 2021

Nachwuchsgruppen für nachhaltige Bioökonomie-Forschung

Unter dem Namen "Nachwuchsförderung für eine nachhaltige Bioökonomie" des BMBF sind gleich zwei Förderinitiativen gestartet, die jungen Forschenden den Aufbau einer eigenen Arbeitsgruppe in Forschungseinrichtungen oder Unternehmen ermöglichen, berichtet das BMBF-geförderte Portal Bioökonomie.

Quelle: Bioökonomie.de

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23. Feb 2021

Wie sich Mikroplastik auf die Rhizospäre auswirkt

Einblick in die Rhizosphäre – das Wurzelsystem einer Gerstenpflanze. Foto: Maire Holz

Die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Qualität von Böden und das Wachstum landwirtschaftlicher Nutzpflanzen stehen im Mittelpunkt eines neuen interdisziplinären Forschungsvorhabens an der Universität Bayreuth. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und ist Teil des seit 2019 geförderten Sonderforschungsbereichs „Mikroplastik“ an der Universität Bayreuth (SFB 1357). Wie sich die Mikroplastik-Partikel auf die für die Pflanzen lebenswichtige Nährstoff- und Wasserversorgung im Boden auswirken, ist aber noch weitgehend ungeklärt. Wissenschaftler*innen an der Universität Bayreuth wollen deshalb den physikalischen, chemischen und biologischen Wechselwirkungen, die sich in landwirtschaftlichen Böden zwischen Mikroplastik-Partikeln, Pflanzenwurzeln und Mikroorganismen abspielen, erstmals genauer auf den Grund gehen. Professor Dr. Eva Lehndorff (Bodenökologie) und Prof. Dr. Tillmann Lüders (Ökologische Mikrobiologie) werden das Forschungsprojekt leiten.

Quelle: Uni Bayreuth

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23. Feb 2021

Klimawandel gefährdet den europäischen Wald

Durch Borkenkäfer befallene und getötete Fichten in der Triglav Region Sloweniens im Jahr 2020. Foto: Dr. Henrik Hartmann

In den letzten Jahren haben die europäischen Wälder stark unter den extremen Klimabedingungen und deren Folgen gelitten. Weit mehr als die Hälfte der europäischen Walder ist potenziell durch Windwurf, Waldbrand, Insektenplage oder einer Kombination daraus gefährdet. Das ist das Ergebnis einer Studie eines internationalen Forschungsteams unter Beteiligung von Dr. Henrik Hartmann vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie. Unter Verwendung von Satellitendaten und künstlicher Intelligenz untersuchten sie die Anfälligkeit gegenüber Störungen im Zeitraum zwischen 1979 und 2018. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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22. Feb 2021

Klima-Wirkung auf Pflanzen mitunter erst nach Jahren sichtbar

Die Auswirkungen von Klimaelementen wie Temperatur und Niederschlag auf die Pflanzenwelt werden möglicherweise erst Jahre später sichtbar. Dies ist ein zentrales Ergebnis einer Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), die am 16. Februar im Fachmagazin Global Change Biology veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Demnach könnten klimatische Elemente langfristig einen stärkeren Einfluss auf das Überleben, das Wachstum und die Vermehrung von Pflanzen haben als frühere Studien nahelegen.

Quelle: iDiv

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22. Feb 2021

BreedingValue-Projekt zu Beerenzüchtung gestartet

Die Genbank-Sammlung Erdbeere des Julius Kühn-Instituts enthält neben alten Sorten und Auslesen auch Wildarten. Foto: M.Höfer, JKI

Mit dem Anbau von Beerenobst lässt sich gut Geld verdienen, aber die derzeit angebauten Sorten haben eine Achillesferse: Sie alle gehen auf wenige Elternsorten zurück. Ihr Genpool ist entsprechend klein und das ist für die Züchtung von besser angepassten Sorten mit neuen Eigenschaften problematisch. Hier setzt das neue EU-Projekt BreedingValue an das Anfang 2021 gestartet ist. Insgesamt 20 Partner aus acht europäischen Ländern sind beteiligt, darunter auch das Julius Kühn-Institut (JKI) mit seinem Fachinstitut für Züchtungsforschung an Obst in Dresden-Pillnitz. Ziel ist es, den Genpool des Beerenobstes wieder zu erweitern, beispielsweise mit Hilfe von Wildarten. Deshalb bringt das JKI seine Genbanksammlung zur Erdbeere ein, die neben alten Sorten und Auslesen auch Wildarten enthält, die helfen sollen, die im Verlauf der Sortenzüchtung verlorene genetische Diversität wieder zu erhöhen.

Quelle: JKI

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19. Feb 2021

Süße Algen-Partikel widerstehen hungrigen Bakterien

Diese hochauflösende Airyscan Aufnahme zeigt das Fucose enthaltende sulfierte Polysaccharid (FCSP, sichtbar in Grün) rund um die Zellen der kettenbildenden Kieselalge Chaetoceros socialis und ihrer Nadeln. Aufnahme: Silvia Vidal-Melgosa, MPI für Marine Mikrobiologie

Eher süß als salzig: Mikroalgen im Meer produzieren jede Menge Zucker während der Algenblüten. Diese enormen Mengen an Biomasse werden normalerweise durch marine Bakterien sehr schnell recycelt – ein Abbauprozess, der einen wichtigen Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs ausmacht. Besonders Zucker galt lange als leckere, leicht verdauliche Speise für hungrige Mikroben und deshalb als wenig geeignet für die natürliche Speicherung von Kohlenstoff. Forschende vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen haben aber nun entdeckt: Es gibt einen Zucker in Algen, der dem mikrobiellen Abbau widersteht und so deutlich mehr Kohlenstoff in die Tiefsee transportieren könnte als bisher angenommen, wie sie im Fachmagazin Nature Communications berichten.

Quelle: MPI für Marine Mikrobiologie

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18. Feb 2021

Wein profitiert vom gleichzeitigen Anbau mit Oregano und Thymian

Thymian blüht unter den Reben. Foto: Universität Trier

Drei Jahre lang haben Forschende der Universität Trier versuchsweise Thymian und Oregano unter Rebstöcke an der Saar angebaut, um Erosion zu vermeiden, die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten sowie den Ausstoß von Treibhausgasen zu minimieren. Zwar konnte das Forschungsprojekt eine Konkurrenz zwischen den Kräutern und den Reben hinsichtlich Wasser und Nährstoffen feststellen. Zwar wurde durch den Anbau aromatischer Kräuter die Produktivität der Reben geringfügig reduziert, aber dieser leicht negative Effekt wird durch die klare Verbesserung der Mostqualität ausgeglichen. Durch einen hohen Öchslegrad und den richtigen Säuregehalt sind die Grundvoraussetzungen für einen sehr guten Wein. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Agriculture.

Quelle: Uni Trier

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18. Feb 2021

42.000 Jahre alte sub-fossile Bäume ermöglichen genauere Analyse der letzten Umpolung des Erdmagnetfelds

Alter Kauri-Baum aus Ngawha, Neuseeland. Foto: Nelson Parker

Vor 42.000 Jahren fand die letzte vollständige Umpolung des Erdmagnetfeldes statt, das sogenannte Laschamps-Ereignis. Radiokarbon-Analysen der Überreste von Kauri-Bäumen aus Neuseeland ermöglichen nun erstmals eine genaue zeitliche Einordnung und Analyse dieses Ereignisses und der damit verbundenen Effekte, sowie die Kalibrierung geologischer Archive wie Sediment- und Eisbohrkerne aus dieser Zeit. Darauf basierende Simulationen ergeben, dass die starke Reduktion des Magnetfeldes erhebliche Auswirkungen in der Erdatmosphäre hatte. Kauri-Bäume können mehrere tausend Jahre alt werden und zeichnen während ihres Wachstums jährliche Variationen des atmosphärischen Radiokarbongehalts auf, welche das Forschungsteam präzise gemessen hat. Die Ergebnisse zeigt ein internationales Team um Chris Turney von der Australischen University of New South Wales, unter Beteiligung von Norbert Nowaczyk vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) und Florian Adolphi vom Alfred-Wegener-Institut in einer Studie, die jetzt im Fachmagazin Science erscheint.

Quelle: GFZ

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16. Feb 2021

Resilienz im pflanzlichen Immunsystem

Lennart Mohnike sammelt Blattmaterial von bakteriell infizierten Pflanzen. Foto: Philipp William Niemeyer, Uni Göttingen

Wie bauen Pflanzen eine Resilienz auf? Ein internationales Forschungsteam hat die molekularen Mechanismen des pflanzlichen Immunsystems untersucht. Das Team des 2016 gegründeten Internationalen Graduiertenkollegs „PRoTECT“ konnte einen Zusammenhang zwischen einem relativ unbekannten Gen und der Resistenz der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) gegenüber Krankheitserregern aufzeigen. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift The Plant Cell erschienen. „Uns ist es gelungen, den molekularen Zusammenhang zwischen dem Genprodukt und der Inaktivierung der Säuren bei normalem Pflanzenwachstum zu entschlüsseln“, resümiert Prof. Dr. Ivo Feußner vom Göttinger Zentrum für Molekulare Biowissenschaften. „Die grundlegenden Ergebnisse können damit Züchterinnen und Züchtern dienen, weniger anfällige Pflanzen zu isolieren“, sagt Lennart Mohnike, Erstautor der Studie, „dies bietet einen wichtigen Lösungsansatz zur Erhöhung der Nahrungsmittelsicherheit und könnte einen reduzierten Pestizidgebrauch zur Folge haben“.

Quelle: Uni Göttingen

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16. Feb 2021

Optogenetische Kontrolle des Pflanzenwachstums

Erfolg mit zwei zusätzlichen Genen: Normalerweise wachsen Pollenschläuche in Richtung Eizelle. Bei genetisch veränderten Zellen ändert sich die Wachstumsrichtung je nach Lichteinfall. Grafik: Kai Konrad

Dem Team um Professor Georg Nagel, Mitbegründer der Optogenetik, Dr. Shiqiang Gao und Dr. Kai Konrad der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) ist es gelungen, optogenetische Verfahren in Tabakpflanzen anzuwenden. Vitamin-A (all-trans-Retinal) wird nun in Tabakpflanzen mittels eines eingebrachten Enzyms aus einem marinen Bakterium produziert, was einen verbesserten Einbau von Rhodopsin in die Zellmembran ermöglicht. Der Einbau in Pflanzen erlaubt nun erstmals eine nicht-invasive Manipulation von intakten Pflanzen oder ausgewählten Zellen durch Licht über das sogenannte Anionenkanal-Rhodopsin GtACR1. Die Ergebnisse ihrer Arbeit stellen sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Plants vor.

Quelle: Uni Würzburg

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15. Feb 2021

Membran-Lipide steuern Zellwachstum entscheidend mit

Ein Pollenschlauch, der aus einem Pollenkorn wächst (Grün: Enzym, das für die Produktion des Lipids verantwortlich ist, welches das Zellwachstum beeinflusst, Magenta: Zytoskelett). Aufnahme: Marta Fratini

Manche Lipide haben neben dieser strukturellen Funktion aber auch regulatorische Wirkungen und üben entscheidenden Einfluss auf das Wachstum von Zellen aus. Das zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in einer Studie, die sie in The Plant Cell veröffentlicht haben. Die Wirkung hängt insbesondere davon ab, wie diese Lipide auf der Zellmembran verteilt sind, schreibt das Team um Prof. Dr. Ingo Heilmann, Leiter der Abteilung Pflanzenbiochemie an der MLU, über ihre an Pollenschläuchen gewonnenen Ergebnisse. Das Phospholipid mit dem Namen Phosphatidylinositol 4,5-Bisphosphat ("PIP2") ist "entweder diffus und ohne erkennbares Muster über die gesamte Spitze des Pollenschlauchs verteilt oder in dynamischen kleinen Nanodomänen konzentriert", erklärt Dr. Marta Fratini, Erstautorin der Studie. "Soweit ich weiß, führt unsere Untersuchung zum ersten Mal die regulatorische Funktion eines Lipids auf seine räumliche Verteilung in der Membran zurück", resümiert Heilmann.

Quelle: MLU

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15. Feb 2021

Evolution der Getreideähren

Frühes Entwicklungsstadium der Ähre in einer „intermedium-m (int-m)“-Mutante in Gerste. Grün markiert ist das Meristem der Hüllspelze, das ein endständiges Blütchen umschließt. Aufnahme: Jinshun Zhong, HHU

Forschende entdeckten verschiedene Mutanten der Gerste, die weizenähnliche Ähren aufweisen. In der Fachzeitschrift PNAS stellt das Forschungsteam um Prof. Dr. Maria von Korff Schmising von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) mit dem Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln die Funktion eines Gens vor, das für die Unterschiede der verschiedenen Ährenformen von Weizen und Gerste mitverantwortlich ist. Dieses Gen kontrolliert die Aktivität der Ähren- und Blütchenmeristeme und damit die Anzahl der Blütchen und Körner pro Ähre. Die Mitgliedern des Exzellenzclusters CEPLAS identifizierten zwei Gerstenmutanten mit den Namen „intermedium-m“ und „double seed 1“, die eine weizenähnliche Ährenform mit einem terminalen Blütchen – hier endet die Ähre, weil das Meristem aufgebraucht ist – und einer reduzierten Anzahl von Seitenblütchen pro Ähre bilden. Dabei trägt das Gen INT-M/DUB1 dazu bei, dass die Meristemidentität aufrechterhalten und die Differenzierung der Meristeme unterdrückt werden. So bleibt die Fähigkeit des Ährenmeristems erhalten, an den Seiten weiter Blütchenmeristeme zu bilden.

Quelle: HHU

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12. Feb 2021

Nanokugeln zum Kräftemessen mit Zellmotoren

Ein Video bei YouTube veranschaulicht wie der Kinesin-Motor ein Vesikel an einem Mikrotubulus entlang bewegt. Video: Erik Schäffer Lab bei YouTube. Um das Video zu aktivieren, klicken Sie bitte auf das Bild. Wir weisen Sie darauf hin, dass durch den Start des Videos Daten an YouTube übermittelt werden.

Wie das Motorprotein Kinesin nano-Schritte macht und mechanisch funktioniert, haben Forschende im Fachmagazin Science dargelegt. Das Team um Professor Erik Schäffer von der Universität Tübingen verfolgt mit eigens dazu entwickelten Spezialmikroskopen, „optischen Pinzetten“, wie die molekularen Maschinen ihre Arbeit verrichten. Diese Technologie hat sein Team am Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) nun weiter verfeinert. Mit höher auflösenden, speziellen Sonden, den Germanium-Nanokugeln, lassen sich sowohl Bewegungen als auch die Kräfte eines Motorproteins messen. Ein Video dazu hat das Team auf YouTube veröffentlicht.

Quelle: Uni Tübingen

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12. Feb 2021

Hypericin aus Johanniskraut als grüner Katalysator

Die Blüten des Johanniskrauts (Hypericum perforatum) haben nicht nur heilende, sondern auch katalytische Wirkung. Foto: Julia Naumann

Ein interdisziplinäres Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Biologie und der Anorganischen Chemie der TU Dresden hat in einem aktuellen Projekt erstmals getrocknete Blüten des Johanniskrautes (Gattung Hypericum) als aktiven Katalysator in verschiedenen photochemischen Reaktionen eingesetzt. Der Pflanzeninhaltstoff Hypericin, ein Sekundärmetabolit aus dem Johanniskraut, wird als die aktive Verbindung in chemischen Reaktionen genutzt, ohne dass er vorher chemisch aufbereitet werden muss. Dieses konzeptionell neue und nachhaltige Verfahren des Teams um Botaniker Prof. Stefan Wanke und Chemiker Prof. Jan. J. Weigand wurde als deutsches Patent angemeldet und in der Fachzeitschrift Green Chemistry vorgestellt.

Quelle: TU Dresden beim idw

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09. Feb 2021

Grobkonzept für nationales Biodiversitätszentrum vorgelegt

Die Bundesregierung hat ein Grobkonzept für das nationale Monitoringzentrum zur Biodiversität (19/26454, pdf) vorgelegt. Das Konzept definiert die Eckpunkte für ein bundesweites Biodiversitätsmonitoring und stellt die Struktur des geplanten Zentrums dar. Demnach soll die Zentrale des Zentrums beim Bundesamt für Naturschutz verortet und aus dem Haushalt des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit finanziert werden. Hinzu kommen ein ressortübergreifendes Steuerungsgremium und ein Grundsatz-Fachgremium. Für die Aufbauphase dieser Struktur sind circa zwei Jahre vorgesehen.

Quelle: Heute im Bundestag

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09. Feb 2021

Ökologische Interaktion als Treiber der Evolution

Die Raupen der Schwalbenschwanz-Schmetterlinge fressen Pflanzen aus der Gruppe der Apiaceae, zu denen etwa Karotten, Sellerie oder Fenchel zählen, und die Toxine enthalten. Foto: Fabien L. Condamine

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Botanikers Prof. Stefan Wanke von der TU Dresden hat in einer Studie, die Entstehung der Mega-Diversität pflanzenfressender Insekten untersucht. Diese machen ein Viertel der terrestrischen Vielfalt aus. Die Ergebnisse der Studie wurden Mitte Januar in der internationalen Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt. Darin zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass der evolutionäre Erfolg von Insekten mit wiederkehrenden Veränderungen der Wirtspflanzen zusammenhängen könnte.

Quelle: TU Dresden

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09. Feb 2021

Wie Bakterien die Anzucht von Teakbäumen in Afrika erleichtern

Ein Team der Universität Bremen hat bei Forschungen im südlichen Afrika Bakterien entdeckt, die dabei helfen können, die begehrten Teak-Bäume (Pterocarpus angolensis) zu züchten. Das ist ein wichtiger Beitrag zur nachhaltigeren lokalen Nutzung des wertvollen Holzes. Dazu führten die Forschenden über mehrere Jahre ein Screening der Knöllchenbakterien an Teak durch und konnten zum ersten Mal Bakterien finden, die eine Symbiose mit dem Baum eingehen, über die Sie Ende Januar im Fachmagazin Frontiers in Microbiology berichten. Aus diesen Ergebnissen könnte „Biodünger“ entwickelt werden: Im Labor vermehrte Bakterien werden zu den Samen Hülsenfrüchten gegeben, um hoffentlich in Baumschulen schnell Symbiosen eingehen zu können und so die Anzucht von Keimlingen zu erleichtern.

Quelle: Uni Bremen

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04. Feb 2021

Wälder der Erde in 3D

Mit Lasern scannen die Forscherinnen und Forscher die Baumstruktur, hier die Struktur eines Urwaldes. Foto: Dominic Seidel

Urwälder sind für die Artenvielfalt und globale Stoffkreisläufe von großer Bedeutung. Die dreidimensionale Struktur der Wälder spielt dabei eine wichtige Rolle, weil sie Stoffaustauschprozesse mit der Atmosphäre beeinflusst und verschiedenen Arten Lebensraum bietet. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen ist der Frage nachgegangen, welche Vielfalt an unterschiedlich komplexen Strukturen in den Wäldern der Welt zu finden ist, und welche Faktoren diese Vielfalt erklären können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie am 22. Januar in der Fachzeitschrift Nature Communications und stellten sie heute der Öffentlichkeit vor.

Quelle: Uni Göttingen

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03. Feb 2021

Korallen verhungern, noch bevor sie bleichen

Korallenbleiche in einem Riff im Roten Meer. Foto: Anna Roik

Die sogenannte Korallenbleiche führt gegenwärtig zu einem weltweiten Massensterben von Korallen. Bedingt durch den Klimawandel nehmen Korallen eine milchig-weiße Färbung an, beziehen zu wenig Nährstoffe und verhungern in aller Regel. In besonders warmen Jahren sind im Pazifik oft kilometerlange „Korallenfriedhöfe“ aus gebleichten Korallen zu beobachten. Bei der Erforschung der Ursachen der Korallenbleiche stellte nun ein Forschungsteam um den Konstanzer Biologen Prof. Dr. Christian Voolstra fest, dass das Verhungern der Korallen bereits vor dem eigentlichen Bleichen beginnt. Die Ursache des Korallensterbens ist demnach eine gestörte Symbiose zwischen Korallen und Algen, welche der Korallenbleiche vorausgeht. „Die Korallenbleiche leitet das Sterben der Korallen nicht erst ein, sondern ist vielmehr der finale Phänotyp eines ins Ungleichgewicht geratenen Nährstoffaustausches zwischen Koralle und symbiotischen Algen“, schildert Voolstra. Die Forschungsergebnisse, die aktuell im Wissenschaftsjournal PNAS veröffentlicht wurden, könnten einen Paradigmenwechsel bei der Bekämpfung der Korallenbleiche einleiten.

Quelle: Uni Konstanz

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03. Feb 2021

Ozon setzt Wald in Mittelgebirgen auch im Winter unter Stress

Ganzjähriger Ozonstress, Trockenheit und andere Umweltbelastungen schädigen den Baumbestand von Mittelgebirgswäldern. Foto: TU Bergakademie Freiberg

Die Ozonbelastung im Erzgebirge nimmt seit Ende der 1990er Jahre auch im Winterhalbjahr nicht ab. Das haben Forschende der TU Bergakademie Freiberg in einer aktuellen Studie im Fachjournal Geochemistry – Chemie der Erde geschildert. In der Folge leiden die Wälder ganzjährig unter dem Ozon-Stress. Und das obwohl die Luft in Mitteleuropa insgesamt sauberer geworden ist.

Quelle: TU Bergakademie Freiberg

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02. Feb 2021

Blütenvielfalt konnte Insektizid-Effekte auf Rote Mauerbiene ausgleichen

Überblick eines Versuchsaufbaus, mit dem das Forschungsteam die Reproduktion der Bienen untersucht hat. Foto: Felix Klaus

Eine höhere Blühpflanzenvielfalt erhöht den Bruterfolg von Wildbienen und könnte helfen, negative Effekte von Insektiziden auszugleichen. Das haben Forschende der Universitäten Göttingen und Hohenheim sowie des Julius-Kühn-Instituts in einem groß angelegten Experiment mit der bedeutsamen Wildbiene Osmia bicornis (Rote Mauerbiene) festgestellt. Ihre Ergebnisse publizierten sie in der Fachzeitschrift Ecology Letters.

Quelle: Uni Göttingen

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02. Feb 2021

In Niedersachsen wuchs im Eozän kein Tropenwald

Pollenkorn eines Buchsbaumgewächses aus Schöningen. Aufnahme: Senckenberg

Pollenanalysen offenbaren gemäßigtes Klima im Nordwesten Deutschlands während des frühen Eozäns. Das berichten Senckenberger Paleobotaniker*innen nach Ihrer Analyse eines etwa 55 Millionen Jahre altes Kohleflözes aus der Zeit des frühen Eozäns im ehemaligen Braunkohleabbaugebiet des niedersächsischen Landkreises Helmstedt. In ihrer kürzlich im Fachjournal PLoS ONE erschienenen Studie zeigen sie anhand von Pollenanalysen, dass der Nordwesten Deutschlands zu dieser Zeit von einem warm-gemäßigten Klima geprägt war. Dies steht im Unterschied zu anderen Zeitabschnitten des Eozäns, in denen überwiegend ein sehr warmes Treibhausklima vorherrschte.

Quelle: Senckenberg

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01. Feb 2021

Überwachungssystem schützt Versuchsfelder

Messkampagnen, Tests und Abschlussdemonstration wurden unter anderem vor Ort auf einer Bayer-Versuchsstation durchgeführt. Foto und (c): Fraunhofer FKIE

Es ist keine einfache Aufgabe, die stetig größer werdende Weltbevölkerung auch zukünftig ernähren zu können – und das trotz all der Herausforderungen, die der Klimawandel mit sich bringt. Die Firma Bayer AG forscht daher an resistenten Getreidesorten und effizienten Pflanzenschutzmitteln. Die Versuche finden auf gepachteten, frei zugänglichen Plantagen und Feldern statt. Das heißt: Es besteht durchaus das Risiko, dass Unbefugte ihr Unwesen treiben, indem sie etwa Fremdsaatgut einstreuen oder Pflanzen zerstören. Werden solche Manipulationen nicht umgehend entdeckt, geht das mit Rückschritten und finanziellem Schaden für den Konzern einher. Es besteht daher ein starkes Interesse daran, frühzeitig über verdächtige Aktivitäten informiert zu werden, um sie zeitnah überprüfen zu können. Herkömmliche Überwachungssysteme eignen sich dazu jedoch kaum. Denn die Felder liegen weit auseinander, liegen meist abseits und wechseln jährlich. Auch eine Kommunikationsinfrastruktur ist nicht vorhanden. Daher hat das Fraunhofer FKIE in Wachtberg hat im Projekt Sensor-Based Flexible Area Monitoring, kurz "SensFArM", ein Überwachungssystem entwickelt, das diese Probleme löst.

Quelle: Fraunhofer

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01. Feb 2021

Redox-Switch reguliert NADP-Malat-Dehydrogenase bei Licht-Änderungen

Verschiedene Arabidopsis-Pflänzchen; oben: Wildform; Mitte: Kontrollgruppe; unten: mit ausgeschaltetem Enzym. Foto: Tokyo Tech

Wie die Enzymaktivitäten in den Chloroplasten bei unterschiedlichen Lichtintensitäten reguliert werden, haben Forscherinnen und Forscher vom Tokyo Institute of Technology und vom HHU-Institut für Biochemie der Pflanzen um Prof. Dr. Andreas Weber untersucht. Dazu nutzen sie die Genschere CRISPR/Cas9 und entfernten mit chirurgischer Präzision einen kleinen Abschnitt im genetischen Code der Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Dieser ist für die Regulation des Enzyms Malat-Dehydrogenase zuständig. Indem der sogenannte Redox-Switch im Enzym ausgeschaltet wird, kann die Zelle dies nicht mehr im Chloroplast regulieren. Die so veränderten Arabidopsis-Pflanzen setzten sie unterschiedlichen Lichtbedingungen aus, sowohl unterschiedlichen Intensitäten als auch variierenden Hell-Dunkel-Zyklen. Die Ergebnisse bestätigten, dass der Redox-Switch das Enzym während Dunkelphasen oder solchen mit wenig Licht abschaltet. Überraschenderweise wuchsen die Pflanzen ohne Redox-Switch kaum anders als die Kontrollgruppen. Sie waren lediglich dann im Wachstums eingeschränkt, wenn bei den simulierten Tagen die Tageszeitdauer sehr kurz war oder aber wenn die Lichtbedingungen sehr stark schwankten. Prof. Weber resümiert: „Die Arbeit zeigt die Bedeutung der Redox-Regulation von Enzymaktivitäten in Chloroplasten für eine kontinuierliche Anpassung von Pflanzen an sich dynamisch ändernde Umweltbedingungen, insbesondere die Lichtbedingungen. Hierüber können möglicherweise in der Folge auch Pflanzen speziell auf unterschiedliche Lichtbedingungen angepasst werden, so dass verschiedene Varianten in unterschiedlichen Anbaugebieten gute Erträge liefern.“ Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal PNAS.

Quelle: HHU

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29. Jan 2021

Übersehene kleine Proteine in Cyanobakterien

Die Photosynthese steht am Beginn praktisch aller Nahrungsketten. Auch Cyanobakterien nutzen Licht als Energiequelle und können wie Pflanzen Photosynthese betreiben. Grafik: Wolfgang Hess

Cyanobakterien nutzen Licht als Energiequelle und können wie Pflanzen Photosynthese betreiben. Allerdings binden die dafür benötigten Proteinkomplexe sehr viele Nährstoffe. Ein Team um Vanessa Krauspe und Prof. Dr. Wolfgang Hess von der Arbeitsgruppe für Genetik und Experimentelle Bioinformatik der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg hat das bisher unbekannte kleine Protein NblD entdeckt, welches dabei helfen kann, diese Nährstoffe zu recyceln. Diese neue Erkenntnis stellen die Forschenden in der Fachzeitschrift PNAS vor.

Quelle: Uni Freiburg

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28. Jan 2021

Neue, vermutlich ausgestorbene Flechtenart in Herbarium entdeckt

Vorsichtig angefeuchtete Lagerlappen des zum Teil über hundert Jahre alten Herbarmaterials von Cora timucua zeigen, wie die Flechte im frischen Zustand in der Natur wohl anzutreffen wäre. Auf der Unterseite bildet die Art ein für krustenförmige Ständerpilze charakteristisches, weissliches Hymenophor, in welchem die Sporen des Pilzpartners produziert werden. Foto: R. Lücking, BGBM

Um neue Arten zu entdecken, müssen Wissenschaftler*innen nicht immer zu großen Expeditionen aufbrechen. Auch in Herbarien schlummern viele noch unbekannte Arten. Das jüngste Beispiel: Die Bestimmung der bisher unbekannten Flechtenart Cora timucua (Timucua-Herzflechte). Erst 2014 hatte Robert Lücking vom Botanischen Garten und Botanisches Museum Berlin (BGBM) gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen gezeigt, dass es sich bei der Flechtengattung Cora nicht wie bisher gedacht um eine, sondern um hunderte von Arten handelt. Eine DNA-Sequenzierung des Materials bestätigte schließlich diese Vermutung. Die neu entdeckte Flechtenart wurde zu Ehren der Ureinwohner Floridas Timucua-Herzflechte genannt. Dass die Sequenzierung der teils über 120 Jahre alten Belege gelang, ist ein Rekord für epiphytische (auf anderen Pflanzen wachsende) Blattflechten, da die DNA im getrockneten Herbarmaterial relativ schnell in kleine Bruchstücke zerfällt. Publiziert hat das Team seine Ergebnisse nun im Fachblatt The Bryologist. Jetzt hat die Suche nach lebenden Exemplaren begonnen.

Quelle: BGBM

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28. Jan 2021

Wie Pflanzen ihre Wasserleitungen stabilisieren

Visualisierung der widerstandsfähigen Zellwände des pflanzlichen Gefäßsystems, die sich in filigranen Band- und Spiralmustern um die Zellen winden. Aufnahme: Dr. René Schneider, MPI-MP

Neue Techniken ermöglichen die Live-Beobachtung der Zellwandbildung. Wie Pflanzen ihr Xylem, den auch als Holz bezeichneter Teil des Gefäßsystems bilden, war bisher nur in Teilen bekannt. Dr. René Schneider vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) und Dr. Kris van’t Klooster von der Universität Wageningen schildern nun die Entstehung dieser spezialisierten Zellwände in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Quelle: MPI-MP

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28. Jan 2021

„Lebendes Fossil“ Welwitschia hat verschiedene Unterarten

Exemplare der Weltitschia mirabilis können mehr als 1.000 Jahre alt werden. Foto: Norbert Jürgens, UHH

Bereits vor 112 Millionen Jahren gab es die Familie der Welwitschia-Gewächse auf der Erde. Ein Forschungsteam des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg hat jetzt mithilfe kurzer DNA-Sequenzen herausgefunden, dass die einzige heute noch lebende Art Welwitschia mirabilis verschiedene Unterarten hat. „So konnten wir eine angolanische von einer namibischen Unterart unterscheiden,“ erklärt Prof. Dr. Norbert Jürgens, Professor für Biodiversität, Evolution und Ökologie. Die Ergebnisse veröffentlichte das Team gestern in der Fachzeitschrift Scientific Reports.

Quelle: Uni Hamburg

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27. Jan 2021

Was Klimakapriolen bei Pflanzen auslösen können

Die australische Kannenpflanze bringt missgestaltete Blätter hervor, wenn sie bei ungewöhnlichen Licht-Temperatur-Bedingungen wächst. Grafik: Kenji Fukushima

Der Klimawandel dürfte Pflanzen nicht nur durch Wetterextreme beeinflussen. Auch eine ungewohnte Kombination neutraler Reize – warme und kurze Tage – kann Reaktionen wie Missbildungen der Blätter auslösen. Das zeigen nun Forschende der Uni Würzburg im Fachjournal Proceedings of the Royal Society B.

Quelle: Uni Würzburg

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27. Jan 2021

Nationales Monitoringzentrum zur Biodiversität beschlossen

Die Bundesregierung hat heute auf Vorschlag von Bundesumweltministerin Svenja Schulze die Einrichtung des nationalen Monitoringzentrums zur Biodiversität beschlossen. Damit wird ein Grundstein gelegt, um die Datenbasis zu Entwicklungen der biologischen Vielfalt deutlich zu verbessern. Das nationale Monitoringzentrum wird beim Bundesamt für Naturschutz (BfN) in Leipzig angesiedelt und nimmt bereits in diesem Monat die Arbeit auf.

Quelle: BMU

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27. Jan 2021

Venusfliegenfalle erzeugt magnetische Felder

Magnetische Messungen an Venusfliegenfallen. Foto und (c): Anne Fabricant, JGU

Mit einem Atommagnetometer haben Physiker nachgeweisen, dass Venusfliegenfallen (Dionaea muscipula) winzige biomagnetische Signale erzeugen. „Die Untersuchung kann man sich ein bisschen so vorstellen wie eine MRT-Untersuchung beim Menschen“, erklärt die Physikerin Anne Fabricant. Das hat ein interdisziplinäres Forschungsteam der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM), des Biozentrums der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Berlin im Fachmagazin Scientific Reports veröffentlicht.

Quelle: JGU

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26. Jan 2021

Biodiversität: Nicht die gleichen Fehler machen

Die globalen Ziele zum Schutz der biologischen Vielfalt müssten künftig als Mindestanforderungen in nationales Recht aller Mitgliedstaaten der UN-Biodiversitätskonvention (CBD) übernommen werden. Das ist einer von vier Vorschlägen zur Verbesserung der globalen Strategie zum Biodiversitätsschutz eines Forscherteams des Nanjing Instituts für Umweltforschung in China, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die bisherigen Ziele sind weitgehend verfehlt worden. In der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution nennen die Forschenden Gründe für das Scheitern und zeigen konkrete Politikoptionen auf.

Quelle: iDiv

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25. Jan 2021

Eisalgen verstärken Grönlands Eisschmelze – genährt von Phosphor

Probennahme der Eisalgen in Grönland. Foto: Jenine McCutcheon

Der grönländische Eisschild schmilzt seit 25 Jahren dramatisch. Eine bislang wenig beachtete Triebkraft hierfür sind Eisalgen. Sie verdunkeln die Oberfläche und reduzieren so die Reflexion des Sonnenlichts. Das Eis schmilzt schneller. Forschende der University of Leeds (UK) um Jenine McCutcheon (jetzt University of Waterloo, Ca) und Liane G. Benning, Deutsches GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ), haben eine wichtige Nahrungsquelle für die Eisalgen identifiziert: Phosphor aus lokal entstandenem Mineralstaub. Diese Erkenntnis hilft, künftige Entwicklungen von Algenblüte und Eisschmelze besser vorherzusagen und Klimamodelle zu optimieren. Die Studie ist heute in Nature Communications erschienen.

Quelle: GFZ

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25. Jan 2021

Straßenbäume als Mittel gegen Depressionen

Mehr Straßenbäume in Städten (wie hier im Leipziger Stadtzentrum) können dazu beitragen, die psychische Gesundheit, aber auch das lokale Klima, die Luftqualität und den Artenreichtum zu verbessern. Foto: Philipp Kirschner

Straßenbäume im direkten Lebensumfeld könnten das Risiko für Depressionen in der Stadtbevölkerung reduzieren. Das ist das Ergebnis einer Studie im Fachjournal Scientific Reports von Forschern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig (UL) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU). Straßenbäume in städtischen Wohngebieten zu pflanzen könnte demnach eine effektive und preiswerte naturbasierte Lösung sein, um psychische Krankheiten, den lokalen Klimawandel und den Verlust biologischer Vielfalt zu bekämpfen. Stadtplaner, Gesundheitsexperten und Naturschützern diese Maßnahme öfter in Betracht ziehen.

Quelle: iDiv

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25. Jan 2021

Konvergenz: Kälteschutz in Moosen und Blütenpflanzen

Moose und Blütenpflanzen haben unabhängig voneinander die Regulation von Sphingolipiden entwickelt, die sie vor Kälte und Krankheitserregern schützen. Grafik: Jan de Vries

Einen bislang nur in Blütenpflanzen bekannten Membran-Schutz-Mechanismus hat ein Forschungsteam erstmals in einem Moos nachgewiesen. Diesem gleichartigen Mechanismus liegen jedoch unterschiedliche Gene in dem Moos Physcomitrella und der Blütenpflanze Arabidopsis zugrunde - und damit in zwei Pflanzen, deren Entwicklung 500 Millionen Jahre Evolution trennt. Das Team um die Pflanzenbiologen Prof. Dr. Ralf Reski von der Universität Freiburg und Prof. Dr. Ivo Feussner von der Universität Göttingen legt im Fachjournal Nature Plants dar, wie verschiedene Gene den Sättigungsgrad in Sphingolipiden justieren, die nicht nur die äußere Membran der Zellen auch bei Kälte ausreichend geschmeidig halten, sondern die Pflanzen auch vor Krankheitserregern wie etwa Oomyceten schützen. Die Ergebnisse sind "ein beeindruckendes Beispiel von Konvergenz in der Pflanzenevolution auf molekularer Ebene“, resümiert Feussner. Und Reski ergänzt: "Dass der neu entdeckte Moos-Regulator auch in der Blütenpflanze funktioniert, eröffnet ganz neue Möglichkeiten der synthetischen Biologie.“

Quelle: Uni Freiburg 

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25. Jan 2021

DFG setzt neue Akzente für Open Access

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) verstärkt ihre Bemühungen um den freien Zugang zu Publikationen und anderen Forschungsergebnissen im Netz. Um Open Access zu unterstützen und diesen bedarfsgerecht an die sich ändernden Anforderungen von Wissenschaft und Forschung anzupassen, hat die DFG weitere Maßnahmen beschlossen und umgesetzt. Diese sind miteinander vernetzt und reichen von verbesserten Rahmenbedingungen über die Finanzierung von Publikationskosten und den Aufbau einer wissenschaftsadäquaten Publikationsinfrastruktur bis zur Mitwirkung in nationalen und internationalen Arbeitsgruppen.

Quelle: DFG

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22. Jan 2021

Hochschultagung „Lebensmittel und Gesundheit: Der Agrar- und Ernährungssektor in Krisenzeiten“

„Seit 70 Jahren öffnet unsere Fakultät im Januar die Türen, um Interessierte über die aktuelle Agrar- und Ernährungsforschung zu informieren und vor allem zu diskutieren. Landwirte sollen die Möglichkeit haben Anforderungen aus der Praxis an uns heranzutragen. Nur so kann Transdisziplinarität entstehen. Die Hochschultagung dient dem Austausch von wissenschaftlichen Fakten mit Politik und Gesellschaft und sollte deshalb trotz Corona-Pandemie stattfinden. Somit haben wir uns für ein Online-Format entschieden“, erklärt Professor Karl H. Mühling. Der Experte für Pflanzenernährung an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) zur Tagung, die am 28. Januar 2021 ab 9:00 Uhr virtuell stattfinden wird.

Quelle: CAU

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22. Jan 2021

Wählerische Seegräser sind schlechte Invasoren

Die invasive Rotalge Agarophyton vermiculophyllum in Kalifornien. Foto: S. Krueger-Hadfield

Nicht alle Einwanderungen sind erfolgreich. Warum können sich manche Arten besser durchsetzen als andere? Dieser Frage ging ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel am Beispiel der invasiven Alge Agarophyton vermiculophyllum nach, die ursprünglich aus Ostasien stammt. Sie untersuchten, wie diese Alge ihr schützendes Oberflächen-Mikrobiom nach einer Störung wiederherstellt. „Alle Algenindividuen überlebten die Behandlung, aber diejenigen, die aus nicht einheimischen Populationen stammten, schnitten besser ab und zeigten ein schnelleres Wachstum“, so Dr. Guido Bonthond, der diese Untersuchung gemeinsam mit Projektleiter Dr. Florian Weinberger am GEOMAR durchgeführt hat. Nicht-einheimische Populationen von Agarophyton sind flexibler in der Assoziation mit Mikroben und wurden offenbar während ihrer Invasionsgeschichte auf diese Fähigkeit hin selektiert. Algen, die gegenüber neuen potenziellen Symbionten wählerisch sind, sind wahrscheinlich weniger erfolgreiche Invasoren. Wenn sie wiederholt eingeführt werden, kann die Selektion für flexiblere Individuen schließlich eine erfolgreiche Invasion begünstigen. „Oder anders herum: wer zu wählerisch ist, schafft die Einwanderung nicht“, erklärt Bonthond. „Es zeigt sich bei immer mehr Algenarten, dass sie auf die eine oder andere Weise von Bakterien abhängig sind. Derzeit ist noch wenig über die Rolle dieser Bakterien bei Algeninvasionen und marinen Invasionen im Allgemeinen bekannt“, so Florian Weinberger. Daher trage diese Studie zu wichtigen neuen Erkenntnissen bei, denn sie zeigt, dass ein Invasor eine Störung des Mikrobioms erleiden und neue funktionelle Gemeinschaften in neuen Umgebungen bilden könne. Die Studie publizierten sie in der internationalen Fachzeitschrift ISME Journal.

Quelle: GEOMAR

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21. Jan 2021

Podcast: Genome Editing – WieWasWozu?

Im Podcast geben Forschende Antworten rund um das Thema Genome Editing – sachlich und verständlich. Jede der ersten sechs Episoden umfasst 5-6 Fragen und dauert rund 12 Minuten. In den Interviews: Prof. Dr. Holger Puchta (KIT), Prof. Dr. Gaby Krczal (Gesellschaft für Pflanzenbiotechnologie), Prof. Dr. Klaus-Dieter Jany (Vorsitzender des Wissenschaftlerkreis Grüne Gentechnik, WGG), Dr. Matthias Fladung und Dr. Tobias Brügmann (Thünen-Institut für Forstgenetik, Großhansdorf), Robert Hoffie (IPK Gatersleben) sowie Prof. Dr. Sascha Laubinger (Uni Oldenburg). Unterstützt wird das Projekt von KIT, WWG, Gesellschaft für Pflanzenbiotechnologie sowie dem Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO).

Quelle: VBIO

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20. Jan 2021

Widerstandsfähiges Getreide im Klima-Chaos

Expert*innen warnen seit vielen Jahren davor, dass extreme Klimaereignisse wie schwere Dürren mit häufigen Hitzewellen die Produktion wichtiger Grundnahrungsmittel wie Weizen beeinträchtigen und die Ernährungssicherheit ernsthaft gefährden. Daher suchen Wissenschafter*innen nach Kulturpflanzen, die sich besser an diese Umstände anpassen können: Ein internationales Team unter der Leitung von Wolfram Weckwerth von der Universität Wien hat eine vergleichende physiologische und molekulare Studie mit Weizen und Perlhirse unter Trockenstress durchgeführt und gezeigt, wie Perlhirse klimatische Herausforderungen deutlich besser übersteht als Weizen. Die Studie wurde in Frontiers in Plant Science veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

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19. Jan 2021

Mit Mathe pflanzliche Formen charakterisieren

Sichtbarkeitsgraphen für verschiedene Blütenformen. Auf der Kontur (grün) sind Knoten in gleichmäßigen Abständen angeordnet, die über Kanten miteinander verbunden sind, wenn diese nicht die Kontur berühren oder schneiden. Aufnahme und (c): Jacqueline Nowak, MPI-MP

Ein mathematischer Ansatz ermöglicht die genaue Charakterisierung von Formen, wie Forschende im Fachmagazin Nature Communications zeigen. Während sich die Farbe oder Größe eines Objekts einfach bestimmen lässt, ist die inhaltliche Beschreibung einer Form vielfach komplizierter. Daher haben Jacqueline Nowak vom Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) und ihre Kollegen einen neuen und verbesserten Weg zur Beschreibung von Formen skizziert, der auf einer Netzwerkrepräsentation basiert, die auch zum Wiederzusammensetzen und Vergleichen von Formen verwendet werden kann.

Quelle: MPI-MP

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19. Jan 2021

Förderung forstbasierter Bioökonomie-Projekte

Im Auftrag und mit Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) beteiligt sich die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) an dem gemeinsamen Forschungsaufruf des ERA-NET-Cofund ForestValue zur Förderung von Innovationen im Bereich der forstbasierten Bioökonomie. Im Fokus des aktuellen Aufrufs stehen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben im Forst- und Holzsektor, die dazu beitragen, die Wirtschaft unabhängiger von fossilen und anderen nicht-erneuerbaren Rohstoffen zu machen und eine biobasierte Ökonomie aufzubauen. Projektskizzen mit deutschen Partnern können in folgenden Themenbereichen eingereicht werden: die nachhaltige und multifunktionale Nutzung und Bewirtschaftung von Wäldern mit dem Ziel, ihren Beitrag zu den Nachhaltigen Entwicklungszielen (SDG) der Vereinten Nationen zu maximieren, und Bauen mit Holz. Projektskizzen können bis zum 13.4.2021 eingereicht werden.

Quelle: FNR

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15. Jan 2021

Sieben neue Hundsgiftgewächse in Neukaledonien

Die neukaledonische Leichhardtia nigriflora aus der Familie der Hundsgiftgewächse. Foto: Ulrich Meve

Forschende haben sieben neue Arten der Apocynaceae (Hundsgiftgewächse) in Neukaledonien entdeckt und im 27. Band der Flore de la Nouvelle-Calédonie des Pariser Muséum National d'Histoire Naturelle publiziert. Auf den Spuren des britischen Entdeckers James Cook hatten die Forscher*innen der Universität Bayreuth im Frühjahr 2019 die Flora auf dieser Inselgruppe im Südwestpazifik untersucht.

Quelle: Uni Bayreuth

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14. Jan 2021

Wie Pflanzen Abwehrgifte bilden ohne sich selbst zu schaden

Raupe des Tabakschwärmers Manduca sexta auf einem Blatt der Tabakpflanze. Die chemische Analyse ihres Kots (kleine schwarze Kugel) zeigte, wie die Giftstoffe in den Raupen aktiviert wurden und gaben so Hinweise auf die Biosynthese der Gifte in der Pflanze, ein Prozess, der im Vergleich zur Verdauung umgekehrt abläuft. Die Forschenden nennen dies „Verdauungsduett“. Foto: Anna Schroll

Im Fachmagazin Science stellen Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und der Universität Münster die Biosynthese und genaue Wirkungsweise von Diterpen-Glykosiden in wilden Tabakpflanzen dar. Diterpen-Glykoside dienen der Verteidigung gegenüber Fressfeinden. Die Abwehrstoffe greifen bestimmte Teile der Zellmembran an. Um sich selbst vor den eigenen Giften und der Zerstörung der Zellmembran zu schützen, speichern Tabakpflanzen die Abwehrstoffe in einer ungiftigen Form, die auf eine besondere Art und Weise gebildet wird. Selbsttoxizität und der Schutz davor scheinen bei der Evolution der pflanzlichen Abwehr eine größere Rolle zu spielen als bislang angenommen.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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12. Jan 2021

Gefäßaufbau von Pflanzen umfassend charakterisiert

Isolierte Gefäßzellen einer Arabidopsis-Pflanze: die Phloem-Parenchymzellen sind in Cyan markiert. Aufnahme: Ji-Yun Kim, HHU

Forschenden ist es gelungen, erstmals die Funktionen der verschiedenen Zelltypen im Gefäßsystem der Blätter von Pflanzen zu identifizieren. Zwei Teams von Alexander von Humboldt-Professuren in Düsseldorf und Tübingen, einer Kollegin aus Champaign Urbana in Illinois/USA und einem Bioinformatik-Lehrstuhl aus Düsseldorf legten die erste umfassende Analyse der Gefäßzellen in den Blättern der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) durch Einzelzellsequenzierung vor. Das Team der Alexander von Humboldt-Professorin Dr. Marja Timmermans von der Universität Tübingen hatte vor kurzem als erste Einzelsequenzierung in Pflanzen eingesetzt, um die Zellen der Wurzel zu charakterisieren. Hier haben Forscherinnen und Forscher aus dem Team des Alexander von Humboldt-Professors Dr. Wolf Frommer von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) mit ihrer Hilfe erstmals die Zellen aus Blättern isoliert, um daraus einen Atlas aller steuernden RNA-Moleküle (das Transkriptom) des Blattgefäßsystems zu erstellen. Indem sie die Stoffwechselwege analysierten, konnten sie die Rolle der verschiedenen Zellen definieren. Ihre Ergebnisse publizierten sie in der Fachzeitschrift The Plant Cell. Dazu hatten sie einen Einzel-Zell-Transkiptom-Atlas der Phloem-Zellen erstellt.

Quelle: HHU

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11. Jan 2021

Ein Dollar für den Regenwald spart 5,40 Dollar für sonstigen Klimaschutz

In der Diskussion über Klimaschutz-Investitionen geht es viel um Technik. Etwa Windparks und Solarkraftwerke, riesige CO₂-Staubsauger oder ein Pipeline-Netz, das mit Grünstrom produzierten Wasserstoff als Energieträger der Zukunft verfügbar macht. Doch so wichtig innovative Technologien sind – der bedeutsamste Schauplatz beim Kampf gegen die Erderhitzung ist der Tropische Regenwald: Jeder hier investierte Dollar spart 5,40 Dollar für sonstigen Klimaschutz. Das zeigt jetzt eine Studie unter Leitung des Berliner Klimaforschungsinstituts MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) in Zusammenarbeit mit der US-Forschungseinrichtung Environmental Defense Fund im Fachjournal Global Sustainability.

Quelle: MCC

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09. Jan 2021

Wie Pflanzen ihr Erbgut miteinander teilen können

Das Erbgut kann von Zelle zu Zelle wandern und sogar zwischen verschiedenen Organismen ausgetauscht werden. Forschende des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) in Potsdam konnten nun mit Hilfe neuer experimenteller Ansätze - wie etwa die in der Landwirtschaft häufig angewandte Pfropfung - erstmals zeigen, wie das Erbgut auf Wanderschaft geht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie am 1. Januar in der Fachzeitschrift Science Advances.

Quelle: MPI-MP

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08. Jan 2021

Phloem-Beladung erklärt möglicherweise effizientes Mais-Wachstum

Blätter einer Maispflanze. Foto: Margaret Bezrutczyk, HHU

Forscherinnen und Forscher fanden einen bisher nicht beschriebenen Beladungsmechanismus des Phloems in Maispflanzen, also in jenem Teil der Leitungsbündel bei Gefäßpflanzen, in denen der eigentliche Transport von Zuckern, Aminosäuren und anderen Stoffen stattfindet. Diesen Mechanismus zu entwickeln, könnte der entscheidende evolutionäre Schritt hin zu einer höheren Transportrate gewesen sein, der Maispflanzen so besonders erfolgreich und nützlich macht, folgern die Forschenden im Fachmagazin The Plant Cell. Vermutlich steht dies auch im Zusammenhang mit der effektiveren C4-Photosynthese, die den Mais gegenüber anderen Pflanzen auszeichnet, die nur über die C3-Photosynthese verfügen. Geleitet wurde die Studie von Dr. Ji Yun Kim und Prof. Dr. Wolf B. Frommer vom Institut für Molekulare Physiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU).

Quelle: HHU

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05. Jan 2021

Vor rund 6.000 Jahren verursachte Klimawandel Mangrovensterben in Oman

Vor 6.000 Jahren waren Mangroven in Oman weit verbreitet. Heute gibt es dort nur noch eine besonders robuste Mangrovenart, die zudem nur an wenigen Standorten vorkommt. Foto und (c): Uni Bonn

Die meisten Mangroven-Bestände an den Küsten Omans verschwanden vor rund 6.000 Jahren. Warum, war bislang nicht komplett geklärt. Wie eine Studie in der Zeitschrift Quaternary Research von Forschenden der Universität Bonn zeigt, führten klimatische Veränderungen zum Zusammenbruch der Küsten-Ökosysteme. Ein Meeresspiegel-Anstieg oder eine Übernutzung durch den Menschen scheiden als Gründe dagegen wohl aus. Die Geschwindigkeit des Mangrovensterbens war dramatisch: Binnen weniger Jahrzehnte gingen viele der Bestände unwiderruflich verloren.

Quelle: Uni Bonn

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05. Jan 2021

Wie Pflanzen ihr Wurzelwachstum an ein verändertes Nährstoffangebot anpassen

Das Bild zeigt die Unterschiede in den Zelllängen, den relativen Auxin-Gehalt und die Lokalisierung des PIN2-Auxin-Transporters zwischen benachbarten Zellen in der Arabidopsis-Wurzelspitze, bei Versorgung mit Nitrat oder Ammonium. Aufnahme: Krisztina Ötvös, IST Austria

Im Fachmagazin The EMBO Journal vergleichen Forschende, wie Arabidopsis-Keimlinge, die ausschließlich auf Ammonium gezüchtet wurden, reagierten, sobald die Forschenden sie entweder in ammonium- oder in nitrathaltige Medien überführten. Sie konnten zeigen, dass vor allem der spezielle Auxin-Transporter PIN2 für das Gleichgewicht zwischen Zellvermehrung und Zellausdehnung sorgen. „Die vorliegende Studie konnte nur dank der Beiträge vieler verschiedener Personen entstehen – von ZellbiologInnen und InformatikerInnen bis hin zu jenen, die in der fortgeschrittenen Mikroskopie arbeiten. Es ist wirklich ein multidisziplinärer Ansatz”, betont Eva Benková, Entwicklungsbiologin und Professorin am Institute of Science and Technology (IST) Austria.

Quelle: IST Austria

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04. Jan 2021

Stoffwechsel-Umleitung eröffnet neue Wege der CO2-Fixierung

Bei der pflanzlichen Photorespiration wird bereits fixiertes CO2 wieder frei, kostet jedoch Energie. Dieser Stoffwechselprozess gilt daher als ein wichtiger Ansatzpunkt zur Verbesserung von Ernte-Leistungen und zur Senkung des steigenden CO2-Gehalts der Atmosphäre. Forschende um Tobias Erb vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg haben nun den TaCo-Stoffwechselweg entwickelt, einen synthetischen Bypass zur Photorespiration, wie sie im Fachmagazin Nature Catalysis berichten. Er eröffnet neue Möglichkeiten der CO2-Fixierung und der Produktion wertvoller Kohlenstoff-Verbindungen.

Quelle: MPG

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29. Dez 2020

Wie sich einzellige Algen an Oberflächen festhalten und entlanggleiten

Mit der sog. TIRF Mikroskopie kann das Anhaften der Geißeln an Oberflächen sichtbar gemacht werden. Aufnahme und (c): Lara Hoepfner, WWU

Ein internationales Forschungsteam untersuchte, wie sich die Fortbewegung und das Festhalten der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii an Oberflächen manipulieren lassen. Dazu maßen sie die Kräfte, mit welchen sich der Einzeller mit seinen Geißeln an Oberflächen festhält und entlanggleitet. Sie veränderten die Zuckermodifikationen an Proteinen auf deren Zelloberfläche, wodurch sich die Adhäsionskraft änderte. Die Ergebnisse hat das Team unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Hippler von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster und Prof. Dr. Kaiyao Huang vom Institut für Hydrobiologie (Chinesische Akademie der Wissenschaften, Wuhan, China) am 10. Dezember im Magazin eLife (DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.58805) publiziert. Forschungsergebnisse lieferten auch Lara Höpfners Arbeiten, die dafür unseren diesjährigen Master-Preis an der WWU erhalten hat.

Quelle: WWU

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23. Dez 2020

Substanzen zur Stärkung der Abwehr von Nutzpflanzen

Die Schilf-Glasflügelzikade saugt an den Blättern von Zuckerrüben und überträgt ein Protobakterium, welches das Syndrome Basses Richesses verursacht, kurz SBR genannt. Die Rüben werden kleiner, faulen schneller und haben einen niedrigen Zuckergehalt. Ein zugelassenes Insektizid gegen die Zikade gibt es zurzeit nicht. In Baden-Württemberg, wo SBR zuerst auffiel, führte dies bereits zu enormen Ernteverlusten. Nun fördert das Landesministerium für den ländlichen Raum die Suche von Professor Uwe Conrath an der Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) nach Substanzen, die das sog. Abwehrpriming in Pflanzen auslösen, mit einem sechsstelligen Eurobetrag. Conrath hatte entdeckt, dass eine pilzinfizierte Gurkenpflanze eine Resistenz nicht nur gegen diesen bestimmten Pilz, sondern gegen ein breites Spektrum von Pilzen, Bakterien, Viren und abiotische Stressfaktoren entwickelte. Der Kontakt mit dem Erreger versetze Zellen in einen Alarmzustand. Die Pflanze synthetisiert dann beispielweise Eiweißmoleküle, die in ihrem gesamten Organismus schlummerten und nur bei einem erneuten Angriff sehr stark aktiviert werden. Deshalb sei der von ihm Abwehrpriming genannte Vorgang eine überaus energieeffiziente Reaktion, sagt Conrath: Sie werde nur im Ernstfall eingeschaltet und hemme die Pflanzen nicht in ihrem Wachstum und Ertrag.

Quelle: RWTH Aachen beim idw

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22. Dez 2020

GET2-Rezeptor in Arabidopsis aufgespürt

Dietmar Mehlhorn und Christopher Grefen (hinten) sind dem bisher unentdeckten GET2-Rezeptor in der Pflanze Arabidopsis thaliana auf die Spur gekommen. Foto und (c): Marquard, RUB

Was Säugetiere und Hefen können, können Pflanzen nachweislich auch: Proteine über einen besonderen Pfad in Membranen einbauen. Ein Erbe ihres letzten gemeinsamen Vorfahren. „Die Entdeckung der Proteinsequenz von GET2 aus der Ackerschmalwand liefert ein wichtiges Puzzleteil zum Verständnis der Art-übergreifenden Evolution des GET-Pfads und bildet gleichzeitig die Grundlage für weitere Studien in anderen Pflanzen- und Algenarten“, erklärt Prof. Dr. Christopher Grefen vom Lehrstuhl für Molekulare und Zelluläre Botanik der Ruhr-Universität Bochum (RUB) anlässlich der in PNAS (DOI: https://www.pnas.org/content/118/1/e2017636118) veröffentlichten Studie. Sie charakterisierten den Rezeptor durch dessen gezielte Ausschaltung – unter anderem durch die Genschere Crispr/Cas9.

Quelle: RUB

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22. Dez 2020

Zeit zum Handeln: Museum ruft zum Beitritt zum weltweiten Bündnis für Biodiversität auf

Die Welt steht vor der größten Bedrohung seit der Entstehung der Menschheit. Dabei handelt es sich nicht um die derzeitige Pandemie, sondern um die globale Biodiversitätskrise – ausgelöst durch die massiven Eingriffe des Menschen in globale Stoff- und Energieflüsse und die Zerstörung von Habitaten. Das hierbei verursachte Artensterben geht mit nie dagewesener Geschwindigkeit vonstatten und wird durch die gleichen Prozesse, die den Klimawandel verursachen, noch beschleunigt. Bezüglich der Biodiversität bleibt es oft bei Absichtserklärungen, international gesetzte Minimalziele werden bei Weitem verfehlt und globale Abkommen von wichtigen Partnerstaaten nicht eingehalten - ganz im Gegensatz zur Corona-Pandemie. Daher sagt die Generaldirektorin des Wiener Naturhistorischen Museums (NHM), Dr. Katrin Vohland: „Die Weltgemeinschaft muss für die zentrale Bedeutung von Biodiversität für das Wohlergehen der Menschheit weiter sensibilisiert und anlässlich des UN CoP15 Meetings zur Biodiversität Anfang 2021 in China zum unverzüglichen, entschlossenen und gemeinsamen Handeln veranlasst werden. Zu diesem Zweck hat die EU Anfang März 2020 die Formierung eines weltweiten Bündnisses für Biodiversität „United for #Biodiversity“ eingeleitet. Bisher beteiligen sich über 150 Institutionen, darunter allein 60 Naturhistorische Museen. Wir rufen auch andere Museen und Einrichtungen dazu auf, den Wert und die Bedeutung von Arten für uns Menschen sichtbarer und erlebbarer zu machen.“

Quelle: NHM

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21. Dez 2020

Eingeschleppte Schlauchalge verändert das Wattenmeer

Die sich rasch ausbreitende Alge Vaucheria velutina häuft über sandigem Wattboden große Mengen Schlick an (linke Seite). Am Horizont liegt die Insel Sylt. Foto: Karsten Reise

Die Schlauchalge Vaucheria velutina ist die „Alge des Jahres 2021“. Die Sektion Phykologie der Deutschen Botanischen Gesellschaft e.V. wählte die eingeschleppte Algenart, die dieses Jahr erstmals im norddeutschen Wattenmeer nachgewiesen wurde, „aufgrund ihrer plötzlichen Dominanz und der unabsehbaren ökologischen Folgen“, die ihre Anwesenheit dort mit sich bringen könnte. In den Schläuchen der Alge, die normalerweise nur am Ufer wächst, verfängt sich der Schlick, wodurch die Gänge der Wattwürmer verstopft werden. Somit verändert sich das Weltnaturerbe Wattenmeer. Der Wattforscher Prof. em. Dr. Karsten Reise vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) hatte die Alge im vergangenen Sommer vor der Insel Sylt entdeckt, die Molekularbiologin Dr. Nataliya Rybalka von der Universität Göttingen analysierte anschließend die Genproben.

Quelle: Uni Göttingen

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17. Dez 2020

Klimaschutz wird in Europa unumkehrbar

Die Europäische Union wird zum ersten Mal das rechtsverbindliche Ziel der Treibhausgasneutralität bis 2050 gesetzlich festschreiben. Unter Leitung von Bundesumweltministerin Svenja Schulze einigten sich die EU-Umweltministerinnen und -Umweltminister heute beim Umweltrat in Brüssel auf eine gemeinsame Position zum Europäischen Klimagesetz, die neben der Festlegung der Treibhausgasneutralität auch ein höheres Klimaziel für 2030 festlegt: Bis dahin sollen die Treibhausgasemissionen der EU um mindestens 55 Prozent gegenüber 1990 sinken. Erreicht sind bislang 25 Prozent Minderung, angestrebt wurde zuvor mindestens 40 Prozent bis 2030. Beschlossen wurde auch, dass die Mitgliedstaaten das neue Ziel für 2030 als EU-Klimaschutzbeitrag wie im Pariser Abkommen vorgesehen noch in diesem Jahr an die Vereinten Nationen übermitteln.

Quelle: BMU

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17. Dez 2020

Pflanzenforscher Stefan Rensing wird Prorektor für Forschung und Innovation

Die Universität Freiburg hat ihren künftigen Prorektor für Forschung und Innovation gewählt: In gemeinsamer Sitzung haben die Wahlgremien Senat und Universitätsrat mit Mehrheit für den Zellbiologen Prof. Dr. Stefan Rensing von der Universität Marburg gestimmt. „Ich bedanke mich für das mir ausgesprochene Vertrauen, freue mich sehr auf die neue Aufgabe und werde diese mit großer Motivation angehen. Ich hoffe, dass ich meiner Alma Mater als Prorektor etwas davon zurückgeben kann, was die Universität in meine wissenschaftliche Ausbildung investiert hat“, sagt Rensing. Er erforscht die Evolution der Pflanzen, die er mit Methoden der Genetik und Bioinformatik insbesondere am Beispiel von Moosen untersucht. Rensing ist Präsident der International Molecular Moss Science Society (iMOSS) und Sprecher unserer Sektion Pflanzenphysiologie und Molekularbiologie.

Quelle: Uni Freiburg

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17. Dez 2020

Wie der Klimawandel Pflanzengemeinschaften durcheinanderbringt

Roesels Beissschrecke ist eine jener Heuschreckenarten, die im Zuge der Klimaerwärmung tiefer gelegene Lebensräume aufgeben und in alpine Gebiete einwandern könnten. Foto: Christian Roesti

Wird es wärmer, steigen Organismen aus dem Tiefland höher hinauf. Forschende der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) haben nun untersucht, was mit Pflanzengemeinschaften auf Grasland in den Alpen geschehen könnte, wenn sich pflanzenfressende Heuschrecken aus tieferen Lagen dort ansiedeln. Weil in hohen Lagen die Vegetationszeit kurz ist, sind pflanzenfressende Insekten weniger häufig, und Pflanzen müssen sich weniger vor Fressfeinden schützen. In tiefen Lagen jedoch herrscht ein hoher Frassdruck. Pflanzenfressende Insekten sind häufiger und artenreicher. Pflanzen müssen sich daher stärker verteidigen, sei es mittels Stacheln, Dornen, Haaren oder durch giftige Inhaltsstoffe. Der Klimawandel könnte diese ökologische Struktur stören. Die Forschenden verfrachteten verschiedene Heuschreckenarten von mittlerer Höhe (1400 Meter über Meer) auf drei alpine Grasland-​Standorte auf Höhen von 1800, 2070 und 2270 m.ü.M. Wie sie herausfanden, beeinflussen die Heuschrecken die Vegetationsstruktur und Zusammensetzung der alpinen Flora mit ihrem Fressverhalten deutlich. Der Klimawandel wirkt sich also nicht nur direkt aufgrund der Temperaturerhöhung auf Ökosysteme aus, sondern auch indirekt aufgrund veränderten Beziehungen zwischen Pflanzenfressern und Pflanzen. Ihre Ergebnisse publizierten sie nun in Science (https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1469).

Quelle: ETH Zürich

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16. Dez 2020

Deutschlands Pflanzenvielfalt auf dem Rückzug

Die Studie zeigt, dass selbst als verbreitet geltende Arten wie der Klatschmohn (Papaver rhoeas) in Deutschland stetig zurückgehen. Foto: Sebastian Lakner

Bei über 70 Prozent von mehr als 2000 untersuchten Arten sind in den letzten 60 Jahren deutschlandweit Rückgänge zu beobachten. Seit den 1960er Jahren hatten die rückläufigen Arten Einbußen von durchschnittlich 15 Prozent zu verzeichnen. Das ist das Ergebnis der bislang umfassendsten Auswertungen von Pflanzendaten aus Deutschland überhaupt. 29 Millionen Daten zur Verbreitung von Gefäßpflanzen flossen in die Analysen ein, die im Rahmen des Vorhabens „sMon – Biodiversitätstrends in Deutschland“ des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) erfolgten. Beteiligt waren Forschende von iDiv, der Universitäten Jena, Halle und Rostock, des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) sowie des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) unter enger Beteiligung der oberen Naturschutzbehörden aller 16 Bundesländer. Das berichtet das Bundesamt für Naturschutz (BfN) über eine im Fachmagazin Global Change Biology ( DOI: 10.1111/gcb.15447) erschienene Studie.

Quelle: iDiv

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15. Dez 2020

Mikroalgen an der Hauswand für's Stadtklima

Mikroalge Haematococcus pluvialis unter dem Mikroskop. Aufnahme: Fraunhofer IGB

Dr. Linus Stegbauer vom Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP) der Universität Stuttgart entwickelt Gebäude-Fassadenelemente mit Mikroalgen zur Verbesserung des Stadtklimas. Die einzelligen Pflanzen können Feuchtigkeit speichern und damit einen kühlenden Effekt hervorrufen sowie Schadstoffe aus der Luft aufnehmen, abbauen und verwerten. In Gebäudefassaden eingesetzt, können sie einen wertvollen Beitrag zu einem besseren Stadtklima leisten – und damit indirekt auch zum Gebäudeklima, sozusagen als „Kollateral-Benefit“. Dies meldet die Universität Stuttgart beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: Uni Stuttgart

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14. Dez 2020

Symposium zum Thema Genome Editing im Januar

Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) veranstaltet am 18. Januar 2021 exklusiv für seine Mitglieder ein online-Symposium zum Thema Genome Editing. Diese vermittelt grundlegende Informationen über Genome Editing in Forschung und Anwendung, die aktuellen rechtlichen Regelungen, die sich daraus ergebenden Herausforderungen für die Wissenschaft und die entsprechenden Aktivitäten des VBIO. Die Veranstaltung findet von 15 bis 18 Uhr online statt. Eine Anmeldung ist erforderlich.

Quelle: VBIO

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14. Dez 2020

Brände bedrohen auch Brasiliens zweitgrößtes Ökosystem der Uferwälder

Das empfindliche Ökosystem des Cerrado ist zunehmend durch Waldbrände bedroht. Foto: Fernando Tatagiba, Uni Hohenheim

Immer häufiger treten in den letzten Jahren in den brasilianischen Savannen Flächenbrände auf, die auch die Uferwälder stark in Mitleidenschaft ziehen. Wie groß die Bedrohung für diese empfindlichen Ökosysteme tatsächlich ist, zeigen jetzt Untersuchungen mit Beteiligung einer Wissenschaftlerin von der Universität Hohenheim in Stuttgart: „Der Verlust ist hier sogar schlimmer als im tropischen Regenwald am Amazonas, denn die betroffene Fläche ist deutlich größer“, sagt Dr. Anna Abrahão. Tropische Savannen gehören weltweit zu den Lebensräumen mit der größten biologischen Vielfalt und zugleich zu den am stärksten bedrohten Ökosystemen. Neben den typischen Gras- und Buschlandschaften finden sich vor allem in den feuchten Uferzonen von Bächen und Flüssen auch immergrüne Wälder. Publiziert wurden die Ergebnisse der 20 Forscherinnen und Forscher aus verschiedenen brasilianischen und internationalen Institutionen jetzt im Journal of Applied Ecology (https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2664.13794).

Quelle: Uni Hohenheim

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14. Dez 2020

Was Paprika erröten lässt

Leuchtend rot, lecker und gesund, so kennt und liebt man Paprika. Was sie allerdings bei der Reifung rot werden lässt, hat das Team um Prof. Dr. Sacha Baginsky vom Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) erstmals auf Proteinebene im Detail entschlüsselt. Im Mittelpunkt stehen die sogenannten Plastiden, typische pflanzliche Zellorganellen, in denen Chlorophyll abgebaut und im Zuge der Fruchtreifung Carotinoide hergestellt werden. Optisch zeigt sich diese Umwandlung deutlich im Farbwechsel von grün zu orange oder rot. Den Prozess hat das Team detailliert und global auf Proteinebene dokumentiert und die Ergebnisse am 30. November 2020 in The Plant Journal (DOI: https://doi.org/10.1111/tpj.15104) publiziert.

Quelle: RUB

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14. Dez 2020

Wie Gräser das Meer eroberten

Das heimische Seegras Zostera marina gehört zur aus rund 60 Arten bestehende Gruppe der Seegräser, die weltweit Bestandteil wichtiger Küstenökosysteme sind. Foto: John Brew, CC BY 4.0

Vor etwa 140 Millionen Jahren gelang es einigen Landpflanzen, sich an ein Leben im Meer anzupassen. Ein Forschungsteam um Professorin Birgit Classen aus der Abteilung für Pharmazeutische Biologie am Pharmazeutischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun neue Erkenntnisse über die Mechanismen vorgelegt, mit denen sich die Seegräser im Laufe der Evolution an ihren Lebensraum angepasst haben. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Kieler Forschenden gemeinsam mit australischen Kolleginnen und Kollegen von der La Trobe University in Melbourne kürzlich in der Fachzeitschrift Scientific Reports (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65135-5).

Quelle: Uni Kiel

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11. Dez 2020

Algen helfen die Ursachen von Eiszeiten zu enträtseln

Anhand von Sedimentkernen aus dem Antarktischen Ozean erstellten die Forscher detaillierte Aufzeichnungen über die chemische Zusammensetzung der organischen Materie, die in den Fossilien von Kieselalgen eingeschlossen wurden. Im Bild: leben. Foto: Philipp Assmy, Marina Montresor

Während der letzten Eiszeiten waren die Kohlendioxid-Konzentrationen in der Atmosphäre niedriger als in der übrigen Zeit. Die Ursache dafür war bisher jedoch unklar. Nun haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz und der Universität Princeton in New Jersey Hinweise dafür gefunden: Sie zeigen, dass sich der Aufstieg von Tiefenwasser im Antarktischen Ozean während der Eiszeiten abgeschwächt hat, was wiederum dazu geführt hat, dass mehr des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) in der Tiefsee zurückgehalten wurde. Dazu hatten die Forschenden einen neuen Ansatz entwickelt, bei dem Diatomeen (Kieselalgen) untersucht wurde. Die winzigen Algen wachsen unter anderem in den Oberflächengewässern der Antarktis. Ihre Schalen lagern sich im Tiefseesediment ab und abhängig von der Menge an ungenutztem Stickstoff im Oberflächenwasser variieren die Stickstoff-Isotopenverhältnisse der in den Mineralwänden dieser Fossilien eingeschlossenen organischen Spurenstoffe. Dies nutzte das Princeton-MPIC-Team, um die Entwicklung der Stickstoffkonzentrationen in den antarktischen Oberflächengewässern in den letzten 150.000 Jahren über zwei Eiszeiten und zwei Warmzeiten aufzuzeigen. Die im Fachmagazin Science veröffentlichte Studie (https://science.sciencemag.org/content/370/6522/1348) hilft, den Klimazyklus zwischen den Eis- und Warmzeiten besser zu verstehen. Sie deutet aber auch darauf hin, dass sich der Tiefenwasseraufstieg infolge der globalen Erwärmung verstärken wird. Als Folge würden sich die Konzentration des atmosphärischen CO2, das globale Klima und die Ökosysteme der Ozeane verändern.

Quelle: MPI für Chemie

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11. Dez 2020

Der Drucksensor der Venusfliegenfalle

Das Display eines Smartphones reagiert auf Fingerdruck. Die fleischfressende Venusfliegenfalle dagegen bemerkt sogar, wenn ein Leichtgewicht wie eine Fliege auf ihr landet. Ein Forschungsteam der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg hat einzelne Sinneshaare isoliert und darin den Genpool analysiert, der beim Fangen von Insekten aktiv ist. "Dabei haben wir erstmals die Gene gefunden, die vermutlich im ganzen Pflanzenreich dazu dienen, lokale mechanische Reize in systemische Signale umzuwandeln", sagt JMU-Pflanzenforscher Professor Rainer Hedrich. Das Team um Hedrich stellt die Ergebnisse im Open-Access-Journal PLOS Biology (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000964) vor.

Quelle: Uni Würzburg

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10. Dez 2020

KlarText - Preis für Wissenschafts-Kommunikation

„Was hast Du da eigentlich gemacht in Deiner Doktorarbeit?“ – Um die Antwort auf diese Frage geht es bei KlarText, dem Preis für Wissenschaftskommunikation der Klaus Tschira Stiftung! Wer dies allgemeinverständlich beantworten kann und frisch promoviert ist, kann sich bis zum 28. Februar 2021 bewerben. Den Siegerinnen und Siegern winken jeweils 7.500 Euro und die Aufnahme in das Alumni-Netzwerk der verleihenden Stiftung.

Quelle: KlarText Preis

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10. Dez 2020

Vertrauen in Wissenschaft und Forschung bleibt hoch

Auf die Frage: "Wie oft informieren Sie sich über folgende Wege im Interent über Wissenschaft und Forschung?" antworteten 1.016 per Telefon Befragte. Grafik: WiD

Das generelle Vertrauen in Wissenschaft und Forschung ist in Deutschland weiterhin hoch: 60 Prozent der Menschen geben an, dass sie eher oder voll und ganz in Wissenschaft und Forschung vertrauen. Das sind etwas weniger als im Frühjahr 2020 (April 2020: 73 Prozent, Mai 2020: 66 Prozent), aber mehr als in den Vorjahren (2019: 46 Prozent). Dies sind bevölkerungsrepräsentative Daten aus dem Wissenschaftsbarometer 2020, mit dem die gemeinnützige Organisation Wissenschaft im Dialog (WiD) die öffentliche Meinung zu Wissenschaft und Forschung in Deutschland erhebt.

Quelle: WiD

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09. Dez 2020

Waldstücke in westafrikanischen Agrarlandschaften

Prof. Dr. Chinwe Ifejika Speranza vom Geographischen Institut der Universität Bern erhält einen ERC Consolidator Grant für das Projekt SUSTAINFORESTS. Foto: Manu Friederich, Uni Bern

Für ihr Projekt SUSTAINFORESTS erhält die Berner Geografin Chinwe Ifejika Speranza der Universität Bern einen mit rund 2 Mio. Euro dotierten ERC Consolidator Grant. Im Projekt SUSTAINFORESTS wird die Rolle von Waldstücken in den stark fragmentierten Agrarlandschaften der Regenwald- und Savannenzonen der westafrikanischen Länder Togo, Benin, Nigeria und Kamerun analysiert. "Das innovative Potenzial dieser Gebiete als Biodiversitäts-Lebensraum, für die Anpassung an den Klimawandel und die Minderung des Klimawandels wird nach wie vor vernachlässigt", erklärt Chinwe Ifejika Speranza. Im Projekt wird untersucht, wie Waldstücke die Lebensgrundlagen bewahren und sogar neue Ökosystemleistungen wie Nahrung erbringen. "Zudem werde ich die Bedingungen untersuchen, unter denen diese Waldstücke eine nachhaltige Zukunft haben können", sagt Ifejika Speranza. Die Ergebnisse sollen die Theorien zu Waldstücken in Agrarlandschaften präzisieren und neue Forschungswege eröffnen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in die Bemühungen zur Erhaltung von Waldflächen und zur nachhaltigen Land- und Waldbewirtschaftung einfliessen.

Quelle: Uni Bern

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