Artikel zur Kategorie Forschungsergebnis


10. Jul 2020

Klimawandel wird laubabwerfende Pflanzen in asiatischen Tropen zurückdrängen

In den asiatischen Tropen - wie in dieser Baumsavanne in Indien - wird bis zum Ende des Jahrhunderts im Mittel bis zu 23 Prozent mehr oberirdische holzige Biomasse wachsen. Foto und (c): Simon Scheiter

Durch höhere Kohlenstoffdioxidwerte in der Luft wachsen in den asiatischen Tropen bis zum Jahr 2100 mehr immergrüne Pflanzen als bisher; laubabwerfende Pflanzen hingegen gehen zurück. Zudem wird die Vegetation der Region in Zukunft stärker in die Höhe wachsen. Das ist das Ergebnis einer Simulation von Senckenberg-Wissenschaftler*innen die im Fachmagazin Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.15217) erschienen ist. In Folge dieser Entwicklung entsteht in den asiatischen Tropen bis zum Ende des Jahrhunderts im Mittel bis zu 23 Prozent mehr oberirdische holzige Biomasse. Die Region könnte daher eine globale Kohlenstoffsenke sein, vorausgesetzt heutige Flächen mit natürlicher Vegetation werden nicht gerodet.

Quelle: Senckenberg

Weiterlesen
09. Jul 2020

Neuer fleischfressender Sonnentau von Madagaskar

Die neu entdeckte Art Drosera arachnoides am Wuchsort auf Madagaskar. Foto: Fortunat Rakotoarivony, Missouri Botanical Garden, Madagascar Research and Conservation Program

Ein internationales Team von Botaniker*innen aus Madagaskar, Brasilien, Frankreich und der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) hat eine neue fleischfressende Pflanze aus der Gattung Drosera (Sonnentau) entdeckt und beschrieben. Der Botaniker Dr. Andreas Fleischmann - Preisträger unseres Eduard-Strasburger-Preises von 2015 - entdeckte  Herbarscans, die auf den Seiten des Herbariums des US-amerikanischen Missouri Botanical Garden online gestellt wurden, sowie auf Fotos der Herbar-Belege in der Sammlung des Naturhistorischen Museums Paris. Die Untersuchung der gesammelten Herbar-Belege brachte dann eindeutig Klarheit. Die neue Art Drosera arachnoides kommt nur auf Madagaskar vor. Eine genaue Beschreibung der neuen Pflanzenart veröffentlichten die Wissenschaftler nun in der wissenschaftlichen Zeitschrift Plant Ecology and Evolution (DOI: https://doi.org/10.5091/plecevo.2020.1705).

Quelle: SNSB-BSM

Weiterlesen
07. Jul 2020

Umweltfreundliche Alternative: Nährstoffe aus Algen

Mikroalgen könnten eine alternative Quelle für die gesunden Omega-3-Fettsäuren in der menschlichen Ernährung sein – und das umweltfreundlicher als beliebte Fischarten. Das zeigt eine neue Studie. "Wir wollten herausfinden, ob Mikroalgen, die in Deutschland in Photobioreaktoren produziert werden, eine umweltfreundlichere Quelle für wichtige Nährstoffe sein könnten als Fisch", sagt Susann Schade vom Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Journal of Applied Phycology (DOI: https://doi.org//10.1007/s10811-020-02181-6) und gibt erste Hinweise auf die zu erwartenden Umwelteffekte, wenn Mikroalgen in Deutschland kultiviert würden.

Quelle: MLU

Weiterlesen
07. Jul 2020

Proteinmodifikation: Acetyltransferasen als Doppelagenten

Die neu entdeckte Familie der Acetyltransferasen (GNAT) können zwei verschiedene Acetylierungen an Proteinsequenzen antreiben. Grafik und (c): Annika Brünje, Molecular Systems Biology

Forschende haben in Chloroplasten eine neue Familie bestimmter Acetyltransferasen (GNAT) entdeckt. Die Enzyme können zwei verschiedene Acetylierungen an Proteinsequenzen antreiben, berichtet das internationale Forschungsteam aus Deutschland, Finnland und Frankreich im Fachjournal Molecular Systems Biology (DOI: https://doi.org/10.15252/msb.20209464). Wie es berichtet, hat es acht neue Acetyltransferasen in Ackerschmalwand-Pflanzen identifiziert. Dabei machten die Wissenschaftler*innen eine überraschende Entdeckung: Die Enzyme sind in der Zelle auf doppelte Weise katalytisch aktiv – machen also auf unterschiedlichen Wegen Reaktionen möglich. Zuvor war angenommen worden, dass die verschiedenen Acetylierungen auch durch verschiedene Enzyme angetrieben werden. „Unsere Studie deckt eine ganz neue Komplexität innerhalb der Enzym-Maschinerie auf. Die Ergebnisse legen nahe, dass auch andere Enzyme in eukaryotischen Zellen solche ,Doppel-Aktivitäten‘ aufweisen können“, betont Studienleiterin Prof. Dr. Iris Finkemeier von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU). Mithilfe quantitativer Massenspektrometrie belegten sie darüber hinaus, dass die Enzyme sowohl bei der N-terminalen Acetylierung als auch der Lysin-Acetylierung aktiv sind und die Proteine entsprechend verändern.

Quelle: Uni Münster

Weiterlesen
03. Jul 2020

Algen als lebende Biokatalysatoren für eine grüne Industrie

Algen haben großes Potenzial für die umweltfreundliche Energiegewinnung. Foto und (c): Marquard, RUB

Viele Substanzen, die wir täglich nutzen, wirken nur in der richtigen 3D-Struktur. Natürliche Enzyme könnten sie umweltfreundlich herstellen – wenn sie nicht einen bisher nur teuer zu erzeugenden Hilfsstoff bräuchten. Ein Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB) hat in einzelligen Grünalgen genau die gewünschten Enzyme entdeckt. Und noch besser: Da lebende Algen als Biokatalysatoren für bestimmte Substanzen infrage kommen, bringen sie den Hilfsstoff gleich mit und stellen ihn umweltfreundlich durch Photosynthese her. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse unter dem Titel Evolutionary diverse Chlamydomonas reinhardtii Old Yellow Enzymes reveal distinctive catalytic properties and potential for whole-cell biotransformations am 17. Juni in der Zeitschrift Algal Research (DOI: https://doi.org/10.1016/j.algal.2020.101970).

Quelle: RUB

Weiterlesen
03. Jul 2020

Elektroden nach dem Vorbild von Laubblättern

Die Forschenden haben Blattadern mit Kupfer beschichtet und sie so in elektrisch leitfähige und optisch transparente Elektroden umgewandelt. Foto: Sven Döring, Leibniz-IPHT

Ein Forschungsteam hat aus Laubblättern Elektroden mit besonderen optischen und elektronischen Eigenschaften gebaut. Die Forschenden des Jenaer Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben Blattadern mit Kupfer beschichtet und sie so in elektrisch leitfähige und optisch transparente Elektroden umgewandelt. Sie nutzten also die für den Transport in Pflanzen optimierte, verzweigte Struktur der Blattadern, wie sie im Fachmagazin Nano-Micro Letters (DOI: https://doi.org/10.1007/s40820-019-0359-9) berichten. Konstruiert nach dem Vorbild der Natur, könnten sich mit den Blattstruktur-Elektroden neuartige Solarzellen, LEDs oder Displays entwerfen lassen.

Quelle: Leibniz-IPHT

Weiterlesen
02. Jul 2020

Moos-Protein korrigiert Erbgut-Fehler anderer Pflanzen

Dr. Anke Hein, Bastian Oldenkott und Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger untersuchen Linien des Mooses Physcomitrium mit eingebrachten PPR-Proteinen aus Blütenpflanzen. Foto und (c): Elena Lesch, Uni Bonn

Fast alle Landpflanzen beschäftigen ein Heer molekularer Redakteure, die Fehler in ihrer Erbinformation berichtigen. Forscher*innen der Universität Bonn haben nun mit Kolleg*innen aus Hannover, Ulm und Kyoto einen dieser Korrekturleser vom Moos Physcomitrium patens (bisher bekannt als Physcomitrella patens) in die Blütenpflanze Arabidopsis thaliana übertragen. Erstaunlicherweise verrichtet er dort seine Arbeit ähnlich zuverlässig wie im Moos selbst, obwohl mehr als 400 Millionen Jahre Evolutionsgeschichte zwischen beiden Pflanzen liegen. Die Studie eröffnet möglicherweise einen neuen Weg, das Erbgut von Chloroplasten und Mitochondrien zu modifizieren. „Insbesondere für pflanzliche Mitochondrien ist das bislang noch gar nicht möglich“, betont Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger. Eventuell lässt sie sich auch zur Entwicklung leistungsfähigerer Nutzpflanzen einsetzen. Die Studie publizierten das Team in der Fachzeitschrift The Plant Cell (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.20.00311).

Quelle: Uni Bonn

Weiterlesen
02. Jul 2020

Meeresalgen-Wirkstoff als Mittel gegen Infektionen und Hautkrebs entdeckt

Blasentang. Foto: Larissa Büdenbender, GEOMAR

Neue, bioaktive Bestandteile des auch in der Ostsee beheimateten Blasentangs und seines Pilzsymbionten haben Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel nun als wirksam gegen infektiöse Bakterien bzw. Hautkrebs ausgemacht. „Auf Algorithmen basierende Chemo- und Bioinformatik-Strategien sowie maschinelle Lernwerkzeuge haben es uns ermöglicht, das massive Metabolom der Braunalge zu kartieren und gleichzeitig die für ihre antibiotische Aktivität verantwortlichen Wirkstoffcluster vorherzusagen“, sagt Dr. Larissa Büdenbender, ehemalige Postdoktorandin in der Gruppe von Prof. Tasdemir und Hauptautorin eines der beiden jetzt in der Fachzeitschrift Marine Drugs (DOI: https://doi.org/10.3390/md18060311 und https://doi.org/10.3390/md18010047) erschienenen Artikel.

Quelle: GEOMAR

Weiterlesen
01. Jul 2020

So verarbeiten Pflanzen überlebenswichtige Signale

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben das Signalnetzwerk in Pflanzen kartiert und neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie Pflanzen Informationen über ihre Umwelt verarbeiten. Die Forschungsgruppe hat das molekulare Proteinnetzwerk von Pflanzen systematisch kartographiert, indem es mehr als 17 Millionen Proteinpaare experimentell auf wechselseitige Interaktionen prüfte. Dafür setzte sie eine robotergestützte Pipeline in Kombination mit Methoden der Bioinformatik ein. Wie sie im Fachmagazin Nature (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2460-0) zeigen, regeln alle getesteten Interaktionen zwischen Proteinen, von denen man bisher annahm, dass sie nur Teil eines einzigen Signalweges sind, die Kommunikation tatsächlich zwischen verschiedenen Signalwegen. „Das ist eines der erstaunlichsten Erkenntnisse aus dieser Studie: Die meisten Proteine fungieren in mehreren Signalwegen," sagt Dr. Melina Altmann, Erstautorin der Studie. Die Forschenden des Helmholtz Zentrums München und der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) sehen darin auch Potential für neue Strategien um beispielsweise Nutzpflanzen besser vor zunehmender Dürre schützen zu können.

Quelle: Helmholtz Zentrums München

Weiterlesen
30. Jun 2020

Wie Blühstreifen, Öko-Landbau und kleine Felder auf Wildbienen wirken

Costanza Geppert sammelt Bienen und andere Insekten am Rande eines Getreidefelds. Foto: Bettina Donkó

Sowohl die Anlage von Blühstreifen an konventionellen Getreidefeldern als auch die erhöhte Blütendichte im Öko-Landbau fördern Hummeln wie auch einzeln lebende Wildbienen und Schwebfliegen. Hummelvölker profitieren von Blühstreifen an kleinen Feldern, aber von großen Feldern im Ökolandbau. Das legen Agrarökologinnen und Agrarökologen der Universität Göttingen in einem Vergleich verschiedener Anbausysteme und Landschaftstypen dar. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Journal of Applied Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2664.13682) erschienen. „Die Ergebnisse zeigen, dass Maßnahmen auf lokaler wie auch auf Landschaftsebene wichtig sind, um Wildbienen zu fördern“, betont Costanza Geppert, Erstautorin der Studie.

Quelle: Uni Göttingen

Weiterlesen
29. Jun 2020

Optogenetisches Werkzeug für Pflanzen

Das optogenetische Werkzeug PULSE erlaubt die präzise und reversible Steuerung der Genexpression in Pflanzen bei normalem Licht. Foto: Leonie-Alexa Koch, Institut für Synthetische Biologie, HHU

Ein Forschungsteam ein optogenetisches Werkzeug für den Einsatz in der Pflanzenforschung entwickelt. Damit können Prozesse in den Pflanzen präzise mit Licht gesteuert werden, wie sie nun im Fachmagazin Nature Methods berichten (DOI: https://doi.org/10.1038/s41592-020-0868-y). Dem Team um Forscher Prof. Dr. Matias Zurbriggen vom Cluster of Excellence on Plant Sciences (CEPLAS) an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und Prof. Dr. Rüdiger Simon (HHU) ist es gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen vom CIBSS an der Universität Freiburg und der University of East Anglia-Norwich gelungen, einen für Pflanzen maßgeschneiderten optogenetischen Schalter zu entwickeln. Dieses PULSE (Plant Usable Light-Switch Elements) genannte Werkzeug eignet sich für Pflanzen im normalen Tag-/Nachtzyklus und wird durch gezielte Bestrahlung mit rotem Licht einer sehr eng begrenzten Wellenlänge aktiviert und mit normalem weißem Licht wieder zurücksetzt.

Quelle: HHU

Weiterlesen
26. Jun 2020

Wissenschaftler*innen warnen vor der Ausbreitung gebietsfremder, invasiver Arten

Die Anzahl gebietsfremder Arten nimmt rasant zu. Aktuell gibt es weltweit bereits mehr als 18.000 dieser Arten, berichten internationale Wissenschaftler*innen heute im Fachjournal „Biological Reviews“. Ein kleiner Teil gebietsfremder Arten sind invasiv und sorgen in ihren neuen Lebensräumen für eine Menge von Problemen, wie beispielsweise die Verdrängung einheimischer Arten. „Eine Analyse der Roten Liste der Weltnaturschutz-Organisation IUCN hat gezeigt, dass bei 25 Prozent der ausgestorbenen Pflanzen und 33 Prozent der ausgestorbenen Land- und Süßwassertiere gebietsfremde Arten mitverantwortlich für das Aussterben waren. Die jährlichen Verluste durch die Umweltauswirkungen nicht-heimischer Arten in den USA, Großbritannien, Australien, Südafrika, Indien und Brasilien belaufen sich auf über 100 Milliarden US-Dollar“, erklärt Dr. Hanno Seebens, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum (SBiK-F). Das Forschungsteam warnt daher im Fachmagazin Biological Reviews (DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12627) eindringlich vor der steigenden Bedrohung durch solche Arten. Um die Eindringlinge aufzuspüren, ihre Ausbreitung zu kontrollieren und möglichst zu stoppen, sei ein sofortiges Handeln nötig.

Quelle: SBiK-F

Weiterlesen
25. Jun 2020

Klimaextreme werden Wälder verändern

Abgestorbene Buchen im Forst der Universität Würzburg im Steigerwald, 2019. Foto: Martin Wegmann; JMU

So heiß und trocken wie 2018 war kein Jahr seit dem Beginn der Wetteraufzeichnungen. Die Wälder in Mitteleuropa sind davon nachhaltig geschädigt. Das damals ausgelöste Baumsterben wird noch Jahre andauern. „Fichten sind am stärksten betroffen, denn ihr natürlicher Lebensraum in Mitteleuropa liegt in feuchten und kühlen Bergwäldern, nicht in Tieflagen“, erklärt Professor Bernhard Schuldt von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg. „Für viele überraschend war allerdings, dass auch Buchen in diesem Ausmaß betroffen sind. Hier in Unterfranken habe ich mehrere Bestände gesehen, die komplett eingegangen sind, vor allem auf flachgründigen Standorten auf Muschelkalk.“ Trotzdem würden Buchen zum Teil noch als „Zukunftsbäume“ eingestuft, auch wenn ihre Toleranz gegenüber Trockenheit schon seit dem Hitzejahr 2003 kontrovers diskutiert wird. Was tun? „Ich denke, dass sich im Zuge des Klimawandels extreme Dürre- und Hitzeereignisse häufen werden“, so der JMU-Wissenschaftler. Zumindest lokal werde es darum zu einem Umbau der Wälder kommen müssen. Nötig seien Mischwälder mit möglichst trockenresistenten Baumarten. „Aber da müssen wir noch erforschen, welche Baumarten in welcher Kombination am besten geeignet sind, auch aus ökologischer und forstwirtschaftlicher Sicht. Das wird ein längerer Weg.“  Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden im April im Fachmagazin Basic and Applied Ecology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.baae.2020.04.003) und stellten sie heute der Öffentlichkeit vor.

Quelle: JMU

Weiterlesen
25. Jun 2020

Erster Schritt der Fucoxanthin-Biosynthese entschlüsselt

Für die braune Farbe von Kieselalgen und Dinoflagellaten sind die Lichtsammelcarotinoide Fucoxanthin beziehungsweise Peridinin verantwortlich, welche die absorbierte Lichtenergie zur fotosynthetischen Nutzung auf Chlorophylle übertragen. Foto und (c): Martin Lohr, JGU

Forschende haben den ersten Biosyntheseschritt eines in den Weltmeeren dominierenden Photosynthese-Pigmentes aufgeklärt. Interessanter weise ist das für den ersten Schritt in der Fucoxanthin-Biosynthese verantwortliche Enzym eng verwandt mit einem bereits gut untersuchten Enzym namens Violaxanthin-Deepoxidase, das in Landpflanzen und den meisten Algen vorkommt und unter Starklichtstress die Bildung von Lichtschutz-Carotinoiden bewirkt.  „Wir können davon ausgehen, dass Carotinoide in photosynthetisch aktiven Organismen ursprünglich nur als Lichtschutzpigmente gedient haben“, erklärt Dr. Martin Lohr, der Leiter dieses Forschungsprojektes an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU). „Wie unsere Arbeiten zeigen, haben Algen aus dem für die Bildung dieser Carotinoide erforderlichen Enzym-Werkzeugkasten einzelne Werkzeuge dupliziert und für eine der Kopien eine neue Funktion entwickelt. Dadurch konnten sie komplexer aufgebaute Pigmente mit veränderten Absorptionseigenschaften bilden, die sich offensichtlich besonders gut als Lichtsammelpigmente eignen.“ IHre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden am 4. März im Fachmagazin Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw9183).

Quelle: JGU

Weiterlesen
25. Jun 2020

Neuer Pflanzenstamm entdeckt

Bisher wurden Pflanzen in zwei Abteilungen oder Stämme eingeteilt:

  • Die Streptophyta, die neben einigen Algen alle Landpflanzen umfassen,
  • sowie die Chlorophyta, unter die alle übrigen Grünalgen fallen.

Während die Evolution der Landpflanzen bereits recht gut erforscht ist, liegt der Ursprung der grünen Pflanzen noch weitgehend im Dunkeln. Nun beschreibt ein internationales Team unter Leitung der Universität Duisburg-Essen (UDE) in einer Erbgutanalyse, dass die Vorfahren der Alge Prasinoderma coloniale sich vor der Trennung der Pflanzen in Chlorophyta und Streptophyta im Stammbaum abspalteten und einem neuen, dritten Stamm, den Prasinodermophyta, angehörenm, wie sie im Fachmagazin Nature Ecology and Evolution schreiben (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1221-7). Die Forschnden fanden aber noch etwas Erstaunliches im Genom: „Es gibt Hinweise darauf, dass die Alge mit der Zeit verlorengegangene Funktionen nun durch Bakterien ersetzt“, erklärt UDE-Seniorprofessor Dr. Michael Melkonian. So kann P. coloniale zum Beispiel die lebensnotwendigen Vitamine B1, B7 und B12 nicht mehr selbst herstellen. Diese bekommt sie nun vermutlich von Bakterien zur Verfügung gestellt, die mit den Algen in Symbiose leben – das heißt, sie profitieren jeweils voneinander.

Quelle: UDE

Weiterlesen
25. Jun 2020

Neuer Kandidat für Rohstoffsynthese durch Gentransfer

Cyanobakterien als Produzenten von Ethanol oder Wasserstoff – natürlicher Gentransfer könnte das möglich machen. Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT

Cyanobakterien brauchen kaum Nährstoffe und nutzen die Energie des Sonnenlichts. Badegäste kennen die – oft fälschlich „Blaualgen“ genannten – Mikroorganismen von ihrem Auftreten in Gewässern. Eine Forschungsgruppe am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat herausgefunden, dass sich die mehrzellige Art Phormidium lacuna durch natürliche Transformation genetisch verändern lässt und dadurch zum Beispiel Ethanol oder Wasserstoff produzieren könnte. Ihre Ergebnisse stellen sie in der Online-Fachzeitschrift PLOS ONE vor (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0234440).

Quelle: KIT

Weiterlesen
24. Jun 2020

Nicht-heimische Nutzpflanzen breiten sich erfolgreicher aus

Der Nickende Sauerklee (Oxalis pes-caprae) ist in Südafrika heimisch. Er wurde for allem als Bienenweide für die Honigproduktion und als Zierpflanze in viele Regionen eingeführt. Heutzutage findet man ihn weltweit. Foto und (c): Mark van Kleunen

Ob sich eine nichtheimische Art in ihrer neuen Umgebung dauerhaft ausbreiten kann, hängt stark davon ab, ob und zu welchem Zweck sie wirtschaftlich genutzt wird, zum Beispiel als Heil- oder Futterpflanze. Zu diesem Schluss kommt eine internationale Studie u.a. von Forschenden der Unis Konstanz und Wien, die erstmals den Einfluss der kommerziellen Nutzung von nicht-heimischen Pflanzen auf deren Einbürgerungserfolg weltweit untersuchte. Dazu analysierte das Team einen globalen Datensatz zu 11.685 Nutzpflanzenarten (World Economic Plants Database) in Kombination mit einem weltweiten Datensatz von 12.013 eingebürgerten Neophyten (Global Naturalized Alien Flora Database). Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen wesentlich zum Verständnis der Ausbreitung nichtheimischer Arten bei. Die Ergebnisse dieser m Fachjournal Nature Communications veröffentlichten Arbeit (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16982-3) tragen wesentlich zum Verständnis der Ausbreitung nichtheimischer Arten bei.

Quelle: Uni Wien

Weiterlesen
23. Jun 2020

Wann es Zeit zum Blühen ist

Woher wissen Pflanzen, wann sie am besten blühen sollten? Dieser Frage sind Pflanzenwissenschaftler*innen nachgegangen und haben zwei Gene ausgemacht, die dafür maßgeblich sind: Die Gene ELF3 und GI kontrollieren die innere Uhr der Pflanzen, überwachen die Dauer des Tageslichts und können so den richtigen Blütezeitpunkt bestimmen. Die Erkenntnisse könnten dabei helfen, Pflanzen zu züchten, die besser an ihre Umgebung angepasst sind. Die Studie haben die Forschenden der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in der Fachzeitschrift The Plant Journal (DOI: https://doi.org/10.1111/tpj.14604) veröffentlicht.

Quelle: MLU

Weiterlesen
23. Jun 2020

Wie die Venusfliegenfalle zuschnappt

Venusfliegenfalle mit Beute. Foto: Plant Biomechanics Group

Die Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula) braucht nur 100 Millisekunden, um ihre Beute zu fangen. Haben sich ihre zu Schnappfallen umgewandelten Blätter geschlossen, können Insekten nicht mehr entrinnen. Ein Team des Botanischen Gartens Freiburg und der Universität Stuttgart hat anhand von biomechanischen Experimenten und mit virtuellen Venusfliegenfallen detailliert analysiert, wie die Fallenhälften zuklappen. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences USA (DOI: https://10.1073/pnas.2002707117).

Quelle: Uni Freiburg

Weiterlesen
19. Jun 2020

Wie ein Schadpilz die Pflanzenabwehr außer Kraft setzt

Weißfäule-Pilz (Sclerotinia sclerotiorum) auf einer Arabidopsis-Pflanze. Foto: Anna Schroll

Kohlpflanzen wehren sich gegen Fraßfeinde und Erreger durch die sogenannte Senföl-Bombe. Bei Verwundung bildet die Pflanze giftige Isothiocyanate, die die Angreifer wirksam abwehren können. Forschende am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie und der Universität Pretoria konnten nun in einer im Fachmagazin Nature Communications publizierten Studie (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16921-2) zeigen, dass diese Verteidigung zwar auch gegen den weitverbreiteten Schadpilz Sclerotinia sclerotiorum wirksam ist, dieser aber mindestens zwei verschiedene Entgiftungsmechanismen nutzt, um sich auf sich derlei verteidigten Pflanzen erfolgreich ausbreiten zu können.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

Weiterlesen
18. Jun 2020

Waldverlust verstärkt Biodiversitätswandel

Das Tempo, mit dem die biologische Vielfalt auf den Verlust von Wäldern reagiert, variiert von wenigen Jahren, wie bei vielen Gräsern und lichtliebenden Pflanzen, bis hin zu Jahrzehnten, wie bei langlebigen Bäumen. Foto: Gergana Daskalova

Der Verlust von Waldflächen verringert nicht grundsätzlich die biologische Vielfalt – aber er kann sie stark verändern. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die im Fachmagazin Science veröffentlichte Studie (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba1289) zeigt anhand von Biodiversitätsdaten der vergangenen 150 Jahre von mehr als 6000 Orten, dass der Rückgang von Wäldern auf der ganzen Welt bestehende Zunahmen oder Rückgänge bei den vorherrschenden Tier- und Pflanzenarten verstärkt. Doch diese Veränderungen werden mitunter erst nach Jahrzehnten deutlich.

Quelle: iDiv

Weiterlesen
17. Jun 2020

Wie seine Rinde den Riesenmammutbaum schützt

Riesenmammutbaum im Sequoia National Forest, USA. Foto: Plant Biomechanics Group Freiburg

Der Riesenmammutbaum (Sequoia giganteum) hat effektive Strategien entwickelt, um sich in seinem natürlichen Verbreitungsgebiet der Sierra Nevada gegen äußere Einflüsse zu schützen. Seine Rinde sorgt dafür, dass der Baum Waldbrände und Steinschlag nahezu unbeschadet übersteht. Prof. Dr. Thomas Speck und Max Langer vom Exzellenzcluster Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS) haben gemeinsam mit Dr. Georg Bold vom Institut für Biologie erstmals detailliert die strukturellen Eigenschaften seiner Rinde untersucht. Das Forschungsteam der Universität Freiburg zeigt, dass die Fasern der Rinde ein dreidimensionales Netz mit Hohlräumen bilden und sich einwirkende Energie so besonders gut im Gewebe verteilt. Die Ergebnisse erschienen am 9. Mai in der Fachzeitschrift International Journal of Molecular Sciences (DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21093355).

Quelle: Uni Freiburg

Weiterlesen
17. Jun 2020

Stickstoffbelastung: Seegraswiesen am Limit

Auf den Seegräsern vor der chinesischen Insel Hainan wuchern Kleinalgen, die durch stickstoffreiche Abwässer aus Aquakulturteichen genährt werden. Foto: Lucia Herbeck

Seegraswiesen geraten zunehmend in Bedrängnis durch ungeklärte Abwässer, die ins Meer geleitet werden. In einer aktuellen Studie im Fachjournal Marine Environmental Research (DOI: https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2020.104986) benennen der Biogeochemiker Tim Jennerjahn vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) und sein Team erstmals jenen kritischen Punkt, ab dem dieser für die Umwelt so wichtige Lebensraum unrettbar verlorengeht. „Es gelang uns erstmalig einen Grenzwert der Stickstoffbelastung zu ermitteln, ab dem der Lebensraum Seegraswiese sich nicht mehr von diesem Umweltstress erholen kann und stirbt“, so Jennerjahn. „Er liegt bei einer Konzentration von 112 Mikrogramm gelöstem anorganischen Stickstoff pro Liter Wasser, der über einen Zeitraum von mindestens zehn Jahren einwirkt.“

Quelle: ZMT

Weiterlesen
16. Jun 2020

Biodiversität: 40% Waldanteil in Kulturlandschaft notwendig

Lacandona-Regenwald im Südosten Mexikos: Das ein Hektar große Waldstück in der Mitte hat hohe Bäume, die als Nistplatz seltener Ara-Papageien dienen. Foto: Victor Arroyo-Rodriguez

Wälder, insbesondere in den Tropen, beherbergen die weltweit größte Artenvielfalt, sind aber durch die fortschreitende Landnutzung gefährdet. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen hat untersucht, wie hoch der Waldanteil in Kulturlandschaften sein muss, um die meisten Tier- und Pflanzenarten zu schützen, die von diesem Lebensraum abhängen. Die Waldanteile müssen bei mindestens 40 Prozent liegen, wobei rund zehn Prozent in großen Schutzgebieten und 30 Prozent in der Landschaft zerstreut sein können. Ihre Ergrbnisse stellen die Forschenden im Fachjournal Ecology Letters vor (DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13535).

Quelle: Uni Göttingen

Weiterlesen
15. Jun 2020

Wie Pflanzen ihre Heilung koordinieren

Zu viel Auxin kann tumoröses Verhalten verursachen. Aufnahme: Lukas Hoermayer, IST Austria

Pflanzenzellen können eine Verwundung nicht mit geweglichen Zellen wie Tiere schließen. Stattessen beginnen die benachbarten Zellen schnell zu wachsen oder sich zu vermehren um die Verletzung zu verschließen. Dabei entscheidet jede einzelne Zelle, ob sie sich ausdehnen oder teilen muss, um die Wunde zu füllen. Wie Zellen diese Entscheidung treffen, war jedoch bislang unklar. Nun entdeckten Forschende in der Gruppe von Professor Jiří Friml vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), dass das Hormon Auxin und der Druck den Weg der Pflanze zur Regeneration lenken, wie sie im Fachmagazin PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2003346117) berichten.

Quelle: IST

Weiterlesen
12. Jun 2020

Statistische Analysen von Inhaltsstoffen erlauben erstmals soliden Test von Theorien der Pflanzenabwehr

Das Blatt einer Tabak-Pflanze ist von der Raupe eines Afrikanischen Baumwollwurm (Spodoptera littoralis) befallen. Foto: Danny Kessler

Hochdurchsatzauswertungen von Stoffwechselprodukten des Kojoten-Tabaks belegen, dass komplexe Stoffwechseländerungen nach Insektenbefall zielgerichtet zur Produktion von Abwehrstoffen erfolgen. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und des CNRS-Instituts für Molekulare Pflanzenbiologie/Universität Straßburg in Frankreich kombinierten umfangreiche Messungen bekannter und unbekannter pflanzlicher Stoffwechselprodukte mittels Massenspektrometrie mit statistischen Annahmen aus der Informationstheorie und zeigten, dass der Stoffwechsel bei Befall zielgerichtet zur Bildung von effektiven Abwehrstoffen gesteuert wird, wie sie im Fachmagazin Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz0381).

Quelle: MPI für chemische Ökologie

Weiterlesen
12. Jun 2020

Beste Eltern: Genetisch möglichst divers mit ähnlichen Vorlieben

Feldversuche zur Evaluierung der Heterosis bzgl. Kornertrag. Foto: Norman Philipp, IPK

Je diverser in der Genetik, desto besser. Aber nur bei ähnlichen Vorlieben. Einem Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben ist es gelungen, die Antwort auf eine lange ungelöste Frage bei der Züchtung von Pflanzenhybriden zu liefern. Wie das Team herausfand, werden Hybriden immer leistungsstärker, je weiter ihre Eltern genetisch voneinander entfernt sind. Die Frage, ob es eine ideale genetische Distanz gibt verneinen die Froschenden jedoch. Vorausgesetzt, die Eltern sind an vergleichbare Standorte angepasst. Ihre Forschungsergebnisse publizierten sie heute in der Fachzeitschrift Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aay4897).

Quelle: IPK (pdf)

Weiterlesen
12. Jun 2020

Wasserbakterien gestalten "Gärten"

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Stieleria maiorica. Zellen in pink. Matrix in blau. Foto: Manfred Rohde, HZI

Forschende haben in einer neu entdeckten Bakterienart Naturstoffe aufgespürt, mit deren Hilfe die im Wasser lebenden Mikroorganismen die Zusammensetzung solcher Biofilme steuern und wie einen Garten nach eigenen Bedürfnissen bestellen. Das Bakterium Stieleria maiorica ist eine von fast 80 neu entdeckten Bakterienarten, die auf Wasserpflanzen und Algen in Biofilmen siedeln und vom Team um den Mikrobiologen Prof. Dr. Christian Jogler der Universität Jena vor der Küste Mallorcas aus dem Mittelmeer gefischt wurde. Stieleria maiorica produziert eine bisher unbekannte Gruppe chemischer Verbindungen, die nach dem Bakterium „Stieleriacine“ benannt wurden. Durch die Stieleriacine werden einige Roseobacter-Arten in ihrem Wachstum gefördert, andere dagegen gehemmt. „Für die Planctomyceten ist das ein entscheidender Vorteil“, ordnet Prof. Jogler ein. „Sie selbst sind gegen das Antibiotikum resistent. Andere Bakterienarten aber, die mit den Planctomyceten im Biofilm konkurrieren, werden durch das Antibiotikum gehemmt.“ Im Fachmagazin Communications Biology stellt das Team aus Deutschland und den Niederlanden seine Ergebnisse vor (DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-020-0993-2).

Quelle: Uni Jena

Weiterlesen
10. Jun 2020

Flower-Power in der Stadt fördert Insekten

Heimische Wildpflanzen wie die Acker-Witwenblume bieten Nahrung und Lebensraum für Insekten im Siedlungsraum. Hier treffen sich Knautien-Sandbiene (Wildbiene des Jahres 2017, l.) und Gelbbindige Furchenbiene (Wildbiene des Jahres 2018). Foto: Karsten Mody

Attraktive Umgestaltung: Wenn exotische Gehölze in der Stadt durch Wildblumen-Wiesen ersetzt werden, lockt dies vermehrt Insekten an und trägt wesentlich zur Förderung vieler Insektengruppen bei. Zugleich ist die Pflege der Wildblumen-Flächen deutlich kostengünstiger im Unterhalt als die vorherige Begrünung. Dies zeigte eine zweijährige Freilandstudie im hessischen Ried unter Federführung der TU Darmstadt. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin PLOS ONE (DOI:  https://doi.org/10.1371/journal.pone.0234327) veröffentlicht.

Quelle. TU Darmstadt

Weiterlesen
10. Jun 2020

Dürresommer 2018: Das Erbe eines warmen Frühlings

Die Basis für die extreme Dürre im Sommer 2018 wurde bereits im Frühjahr gelegt: Aufgrund einer Hitzewelle üppig wachsende Pflanzen entzogen dem Boden früh viel Wasser und verstärkten damit die sommerliche Trockenheit. Das zeigen Simulationen von Klimaforscherinnen und -forschern der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), wie sie im Fachjournal Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aba2724) berichten.

Quelle: LMU

Weiterlesen
08. Jun 2020

Gen reduziert Pollenzahl in Arabidopsis

Reife Staubbeutel von Arabidopsis thaliana: Im Vergleich zum Wildtyp (links) enthält die rdp1-Mutante (rechts) fast nur die Hälfte der Pollenkörner (in magenta). Aufnahme: Hiroyuki Kakui

Für selbstbefruchtende Pflanzen kann es vorteilhaft sein, weniger Samenzellen zu produzieren. Eine internationale Studie unter der Leitung der Universität Zürich hat in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana ein Gen identifiziert, das die Pollenzahl reduziert. Mit einer genomweiten Assoziationsstudie fanden Forschende der Universität Zürich ein Gen, das die Zahl der Pollen beeinflusst, die jede Pflanze produziert. Wie sie im Fachjournal Nature Communications zeigen (https://www.nature.com/articles/s41467-020-16679-7), ist eine Verringerung der Pollenzahl bei einer selbstbefruchtenden  Art, nicht unbedingt schädlich, sondern eher vorteilhaft. Die Ergebnisse unterstützen die Evolutionstheorie und könnten dazu beitragen, die Pflanzenzüchtung und Domestizierung in der Landwirtschaft zu optimieren.

Quelle: Uni Zürich

Weiterlesen
05. Jun 2020

Membranprotein wird gleichzeitig an zwei Orte dirigiert

Arabidopsis thaliana Blüte. Foto: lehic, Adobe Stock, WWU

Die beiden Membranproteine GPT1 und GPT2 importieren aktivierte Glucose in Form von Glucose-6-Phosphat in die Plastiden, um den oxidativen Pentosephosphatweg mit „Futter“ zu versorgen. Da es Hinweise darauf gab, dass die drei oxidativen Schritte dieses Stoffwechselwegs auch in den Peroxisomen ablaufen können, untersuchten Pflanzenforscher*innen ob sie gleichzeitig an zwei verschiedene Orte in derselben Zelle dirigiert werden. Wie die Forschenden der Wilhelms-Universität Münster (WWU) und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) herausfanden, wird nur GPT1 wird auf zwei Zellorganellen verteilt – dabei führt der alternative Weg des Membranproteins über das Endoplasmatische Retikulum. Letztendlich schafft GPT1 damit an zwei Orten gleichzeitig die Voraussetzung dafür, dass Reduktionskraft bereitgestellt wird – also die Fähigkeit, Elektronen zu übertragen. „Unsere Studie zeigt, dass der oxidative Pentosephosphatweg nicht nur in Plastiden und im Zellplasma, sondern auch in Peroxisomen eine Hauptquelle für das energiereiche Ko-Enzym NADPH darstellen kann“, betont Studienleiterin Prof. Dr. Antje von Schaewen von der WWU. Die Wissenschaftler*innen vermuten, dass Pflanzen, bei denen dieser Stoffwechselweg in Peroxisomen blockiert ist, weniger stressresistent sein könnten. Die Studie ist in der Fachzeitschrift The Plant Cell (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.19.00959) erschienen.

Quelle: WWU

Weiterlesen
03. Jun 2020

Klee und Soja versorgen Knöllchen auch mit Arginin

Knöllchenbakterien (blau) in einer Pflanzenwurzel. Braun sichtbar sind pflanzliche Proteine. Quelle: Kolorierte elektronenmikroskopische Aufnahme der ETH Zürich

Pflanzen wie Bohnen, Erbsen, Klee und andere Hülsenfrüchtle leben in Symbiose mit Knöllchenbakterien, wovon beide profitieren. Bisher war die wissenschaftliche Sicht auf diese Symbiose recht simpel: Die Pflanze bezieht von den Bakterien Ammonium, und die Bakterien erhalten im Gegenzug von der Pflanze kohlenstoffreiche Karbonsäuremoleküle. Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) schildern nun in der Fachzeitschrift Molecular Systems Biology (DOI: http://dx.doi.org/10.15252/msb.199419), dass dieses Zusammenspiel zwischen Pflanze und Bakterien komplexer ist: Die Bakterien beziehen von der Pflanze neben dem Kohlenstoff auch die stickstoffreiche Aminosäure Arginin. "Unsere neuen Erkenntnisse werden es ermöglichen, die Abhängigkeit der Landwirtschaft vom Ammoniumdünger zu verringern und damit die Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten," folgert Beat Christen, Professor für experimentelle Systembiologie der ETH Zürich. Ihre Ergebnisse könnten helfen, mit Biotechnologie die Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten.

Quelle: ETH Zürich

Weiterlesen
02. Jun 2020

Prozess der organspezifischen Eliminierung von Chromosomen aufgedeckt

Mitotische Zellen während der Eliminierung von B Chromosomen. Aufnahme: Dr. Alevtina Ruban

Normalerweise enthält jede somatische Zelle in einem Organismus die gleiche Erbinformation. Forschende haben nun erstmalig einen Prozess aufgeklärt, der zu gewebespezifischen Unterschieden in der DNA-Zusammensetzung in Pflanzen führt. Die Wissenschaftler*innen konzentrierten sich bei ihren Untersuchungen auf die organspezifische Eliminierung von B-Chromosomen im Ziegengras, Aegilops speltoides und publizierten ihre Arbeit im Fachjournal Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-16594-x). Wie Prof. Andreas Houben vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben erklärt: "Die Eliminierung der B-Chromosomen erfolgt aufgrund einer mitotischen Fehlverteilung. Das bedeutet, dass der zelluläre Transport der B-Chromosomen gestört ist und als Folge davon die B-Chromosomen von den regulären Chromosomen getrennt werden. Im letzten Schritt der Eliminierung wird die DNA der B-Chromosomen abgebaut.“ Mit einer ungewöhnlich hohen Effizienz von 100 Prozent könnte dieser Mechanismus der programmierten Chromosomen-Eliminierung zu einem wertvollen Werkzeug in der Züchtung und Medizin werden.

Quelle: IPK Gatersleben (pdf)

Weiterlesen
02. Jun 2020

Ein einzelnes Gen bestimmt das Geschlecht von Pappeln

Maskulinisierte Pappel-Blüte, hervorgerufen durch Inaktivierung des ARR17-Gens (arr17). Foto: Thünen-Institut

Obwohl die meisten Pflanzenarten zwittrig sind, ist bei der Evolution vieler Baumarten und verschiedener Nutzpflanzen eine Trennung der Geschlechter (Diözie) entstanden. Die zugrunde liegende Genetik ist allerdings weitestgehend unbekannt. Ein internationales Forschungsteam unter Führung des Thünen-Instituts für Forstgenetik konnte zeigen, dass bei Pappeln ein einzelnes Gen für die Geschlechtsbestimmung verantwortlich ist. Ob eine Pappel männlich oder weiblich wird, liegt an der Aktivität eines einzelnen Gens – des Gens ARR17. Die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlichten Ergebnisse (https://www.nature.com/articles/s41477-020-0672-9) sind von allgemeiner Bedeutung für das Verständnis und die Züchtung getrenntgeschlechtlicher Pflanzen.

Quelle: Thünen-Institut für Forstgenetik

Weiterlesen
29. Mai 2020

Neue Methode: Vorstufe des Hormons Jasmonsäure produziert

Wie kann Chemie genutzt werden, um Pflanzenhormone herzustellen? Damit befassen sich die Doktorandin Jana Löwe und die beiden Professoren Dr. Harald Gröger und Dr. Karl-Josef Dietz (v. li.) in einer neuen Studie. Foto: Uni Bielefeld

Pflanzen stellen das Hormon Jasmonsäure her, wenn sie angegriffen werden. So sorgen sie dafür, dass ihre Blätter Fraßfeinden nicht mehr schmecken. Biolog*innen wollen erfahren, ob biologische Vorstufen und andere Varianten der Jasmonsäure zu ähnlichen oder abweichenden Effekten führen. Doch für Experimente waren solche Abkömmlinge des Hormons bislang zu teuer und nur schwer zu bekommen. Forschende aus den Fakultäten für Chemie und Biologie der Universität Bielefeld haben jetzt ein biotechnisches Verfahren gefunden, das die Produktion einer biologisch bedeutenden Vorstufe der Jasmonsäure effizienter und günstiger machen könnte. Ihre Innovation: Sie ahmen nach, wie Pflanzen das Hormon herstellen. Das Ergebnis ist 12-OPDA, eine zentrale Vorstufe von Jasmonsäure. Sie könnte langfristig auch als Vorstufe für hochwertiges Parfüm in Frage kommen. Die Forschenden präsentieren ihr Verfahren heute im Forschungsjournal Advanced Science (DOI: https://doi.org/10.1002/advs.201902973).

Quelle: Uni Bielefeld

Weiterlesen
29. Mai 2020

Globaler Wandel im Wald

Große Bäume sind besonders vom Baumsterben betroffen. Foto: K. Baumeister, TUM

Eine neue Studie zeichnet ein düsteres Bild für die Zukunft des Waldes. Der Wald ist weltweit großen Belastungen ausgesetzt. Klimatische Extreme wie Hitze und Dürre setzen ihm zu. Eine im Fachmagazin Science erschienene Studie (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaz9463) mit Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) ist der Frage nachgegangen, wie der globale Wandel Wälder in Zukunft verändern könnte. Die beiden Hitzesommer 2018 und 2019 haben Mitteleuropas Wäldern massiv zugesetzt. Alleine in Deutschland kam es in diesen beiden Jahren zum Absterben von mehr als 200.000 Hektar Wald, was annähernd der Fläche des Saarlandes entspricht. Die Forscherinnen und Forscher zeigen die mögliche Entwicklung des Waldes auf und liefern damit eine wichtige Grundlage für Waldpolitik und Waldbewirtschaftung.

Quelle: TUM

Weiterlesen
26. Mai 2020

Komplexe genetische Regulation des Blütezeitpunkts

Das Forschungsteam führte vergleichende Analysen an Pflanzen unterschiedlicher Entwicklungsstadien durch - jeweils bei frühblühenden sogenannten Poco1-Pflanzen und den unveränderten Wildtypen. Foto und (c): Prof. Frank Kempken

Ein Forschungsteam des Botanischen Instituts der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) wies im vergangenen Jahr die Beteiligung des sogenannten POCO1-Proteins an der Regulierung des Blütezeitpunkts bei einem häufig untersuchten pflanzlichen Modellorganismus, der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana), nach. In einer am 12. Mai im Fachmagazin BMC Plant Biology erschienenen Folgearbeit (DOI: https://doi.org/10.1186/s12870-020-02418-z) analysierten die Forschenden aus der Abteilung für Botanische Genetik und Molekularbiologie um Professor Frank Kempken nun mittels Hochdurchsatz-Sequenzierungsverfahren die genetischen Grundlagen dieser Proteine, die pflanzliche Ribonukleinsäure (RNA). Auf diesem Weg konnten sie die genetische Ausprägung und deren Variation identifizieren, die bei Arabidopsis mit der Regulation des Blütezeitpunkts in Verbindung stehen.

Quelle: CAU

Weiterlesen
26. Mai 2020

Neue Technik: Arme zwischen Chromosomen mit molekularer Schere ausgetauscht

An der Modellpflanze Ackerschmalwand wurden mithilfe des Proteins Cas9 erstmals Chromosomen neu zusammengesetzt. Grafik: Angelina Schindele, KIT

Wie ein feines chirurgisches Instrument arbeitet die molekulare Schere CRISPR/Cas, mit der sich genetische Informationen in Pflanzen verändern lassen. Forscherinnen und Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben ist es nun erstmals gelungen, mit der CRISPR/Cas-Technologie nicht nur einzelne Gene auszutauschen, sondern ganze Chromosomen neu zusammenzusetzen. Dies ermöglicht, gewünschte Eigenschaften in Kulturpflanzen zu kombinieren. Über ihre Arbeit an der Modellpflanze Ackerschmalwand berichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-020-0663-x).

Quelle: KIT

Weiterlesen
25. Mai 2020

Zucker macht Braunalgen zu guten Kohlenstoff-Speichern

Die Braunalge Fucus vesiculosus wächst an felsigen Küsten wie hier auf Helgoland. Der Zellwandzucker Fucoidan ist dabei besonders wichtig um gegen die Gezeiten und Wellen zu bestehen. Foto: M. Schultz-Johansen

Braunalgen speichern große Mengen an Kohlendioxid und entziehen das Treibhausgas so der Atmosphäre. Der mikrobielle Abbau abgestorbener Braunalgenreste und die damit verbundene Rückgabe dieses gespeicherten Kohlendioxids in die Atmosphäre dauert länger als bei anderen Meerespflanzen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen und weiterer Institute haben sich den Abbau-Prozess genau angesehen und sind dabei auf hochspezialisierte Bakterien gestoßen, die über hundert Enzyme nutzen müssen, um die Algen kleinzukriegenwie sie im Fachmagazin Nature Microbiology (DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-020-0720-2) berichten.

Quelle: MPI Bremen

Weiterlesen
22. Mai 2020

Wie bei Pflanzen Hilfe in Konkurrenz umschlägt

Je dichter Gewächse stehen, desto geringer sind die Chancen der einzelnen Pflanze auf gutes Gedeihen – so lautet eine allgemeine Erkenntnis in der Ökologie. Nun haben Dr. Ruichang Zhang und Professorin Katja Tielbörger vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen die Allgemeingültigkeit dieses Zusammenhangs in Frage gestellt. Sie haben ein neues theoretisches Modell entwickelt, in dem sich Pflanzen an einem Standort in Stresssituationen gegenseitig auch positiv beeinflussen können. Die Vorhersagen, die sich aus ihrem mathematischen Modell ergeben, fanden sie in Experimenten mit Pflanzen bis ins Detail bestätigt. Ihre Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-16286-6) veröffentlicht.

Quelle: Uni Tübingen

Weiterlesen
19. Mai 2020

Trockene Moore sind Brandbeschleuniger in der borealen Vegetationszone

Torfmoose können ihren Wasserverlust nicht regulieren. Foto: Martin Wilmking, Uni Greifswald

Pflanzen aus Wäldern reagieren anders auf ansteigende Temperaturen als jene aus Torfmooren. Letztere haben kaum Schutzmechanismen gegen die Austrocknung; ausgetrocknet erhöht sich die Waldbrandgefahr. Waldbrände wiederum heizen die globale Erwärmung an. Das hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der kanadischen McMaster Universität (Hamilton) und Beteiligung der Universität Greifswald mit Messdaten aus borealen Wäldern und Mooren der ganzen Welt belegt. Sie wollten mehr über den Wasserkreislauf in Ökosystemen der borealen Vegetationszone erfahren. Die im Fachmagazin Nature Climate Change (https://www.nature.com/articles/s41558-020-0763-7) erschienene Studie gibt Aufschluss über den Einfluss des Klimawandels auf boreale Wälder und Moore.

Quelle: Uni Greifswald

Weiterlesen
19. Mai 2020

Wie Stickstoff-Düngung die Funktionsweise von Wiesen beeinflusst

Kleine Holzpfähle begrenzen insgesamt 336 kleine Pflanzenparzellen auf einer von rund 3000 Quadratmeter grossen Wiesenfläche. PaNDiv ist das grösste Experiment für Biodiversität und Ökosystemfunktionen in der Schweiz. Foto: N. Pichon

Auf einer 3000 Quadratmeter grossen Wiese in Münchenbuchsee starteten Forschende des Instituts für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern vor vier Jahren das grösste Experiment für Biodiversität und Ökosystemfunktionen in der Schweiz. Die erste wissenschaftliche Publikation aus dem Projekt in der Fachzeitschrift Functional Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2435.13560) zeigt die Auswirkungen der Stickstoff-Düngung auf die Funktionsweise von Ökosystemen: Eine Stickstoff-Anreicherung beschleunigt die Zersetzungsraten des Pflanzenmaterials. "Die Wirkung trat allerdings indirekt ein: Der Stickstoff führt dazu, dass auf den Parzellen die schnell wachsenden Pflanzen die langsamer wachsenden mehr und mehr verdrängen", sagt Noémie Pichon, Hauptautorin des Artikels. Weil schnell wachsende Pflanzen auch schneller verrotten als langsam wachsenden Pflanzen, werde durch die Veränderung in der Artenzusammensetzung auch die Zersetzung beschleunigt . "Die Auswirkungen von Stickstoffdüngung auf die Kompostierung werden also unterschätzt, wenn man die Veränderung der Artenzusammensetzung nicht miteinbezieht", resümiert Pichon.

Quelle: Uni Bern

Weiterlesen
19. Mai 2020

Künftige Innovationen im Nahrungsmittelsystem

In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Food (DOI: 10.1038/s43016-020-0074-1) veröffentlicht wurde, hat ein internationales Forscherteam mit Beteiligung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) jetzt bewertet und kategorisiert, welche Innovationen das Potenzial haben, das Ernährungssystems nachhaltig zu verändern und was für ihren Erfolg entscheidend ist - von künstlichem Fleisch und Meeresfrüchten über bioangereicherte Nutzpflanzen, verbesserter Photosynthese bis hin zu verbesserten Klimaprognosen. Das berichtet das PIK beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: PIK beim idw

Weiterlesen
15. Mai 2020

Das Genom des Jojobastrauches - eines einzigartigen Wachsspeichers

Die Samen von Jojoba sind eine der weltweit einzigen bekannten nachhaltigen Quellen für Flüssigwachsester. „Jojoba ist die einzige uns bekannte Pflanze, die in der Lage ist, diese Wachse im Samen zu speichern," sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk, Leiterin der Forschungsgruppe Assimilat Allokation und NMR am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben. Das flüssige Wachs wird üblicherweise als Jojobaöl bezeichnet. Jojobaöl hat mehrere Vorteile und findet in Pharmazie, Kosmetik und Haarpflegeprodukten eine breite Verwendung. Ein internationales Team von Wissenschaftlern (USA, Deutschland und China) hat nun seine Kräfte gebündelt, um Transkriptom, Proteom und Lipidom von Jojobasamen umfassend zu untersuchen. Am 11. März haben sie über die Sequenzierung des 887 Megabasen (Mb) großen Jojoba-Genom in der Zeitschrift Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aay3240) berichtet. Heute stellte das IPK die Studie der Öffentlichkeit vor.

Quelle: IKP (pdf)

Weiterlesen
14. Mai 2020

Wie aus einer Minze Katzenminze wurde

Katzenminze gibt den Duftstoff Nepetalacton ab, der bei geschlechtsreifen Katzen eine Art Rausch auslöst: Riechen die Katzen daran, werden sie regelrecht „high“, wälzen sich am Boden und zeigen auffallende Verhaltensweisen. Foto: Phil Robinson

Katzenminze ist für ihre berauschende Wirkung auf Katzen bekannt. Dafür verantwortlich ist der Duftstoff Nepetalacton, ein flüchtiges Iridoid. Ein internationales Forschungsteam fand jetzt mittels Genomanalysen heraus, dass die Fähigkeit, Iridoide zu bilden, bei den Vorfahren der Katzenminzen im Laufe der Evolution schon verloren gegangen war. Die Nepetalacton-Biosynthese in der Katzenminze ist also das Resultat einer „wiederholten Evolution“, allerdings mit dem Unterschied, dass sich dieses besondere Iridoid in der chemischen Struktur und den Eigenschaften sowie seiner ökologischen Funktion von anderen chemischen Verbindungen aus dieser Naturstoffgruppe grundlegend unterscheidet. Das schildern Forschende des Max-Planck-Instituts (MPI) für chemische Ökologie im Fachjournal Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aba0721).

Quelle: MPI für chemische Ökologie

Weiterlesen
14. Mai 2020

Die Gen-Armut fleischfresser Pflanzen

Die leischfressenden Pflanzen Venusfliegenfalle, Sonnentau und Wasserfalle (v.l.n.r.). Foto: Dirk Becker und Sönke Scherzer

Das Erbgut der fleischfressenden Pflanzen Venusfliegenfalle, Sonnentau und Wasserfalle ist entschlüsselt. Venusfliegenfalle, Sonnentau und Wasserfalle besitzen trotz ihrer unterschiedlichen Lebensweisen und Fangmechanismen eine übereinstimmende „Basis-Ausstattung“ von Genen, die für die fleischfressende Lebensweise, die Karnivorie, essenziell sind. „Die Funktion dieser Gene steht im Zusammenhang mit der Fähigkeit, Beutetiere zu spüren, zu verdauen und ihre Nährstoffe zu verwerten“, erklärt Pflanzenwissenschaftler Rainer Hedrich. „Den Ursprung der Karnivorie-Gene konnten wir auf ein Duplikationsereignis zurückverfolgen, das vor vielen Millionen Jahren im Erbgut des letzten gemeinsamen Vorfahren der drei karnivoren Spezies geschah“, sagt Jörg Schultz. Zu ihrer Überraschung stellten die Forscher der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg fest, dass die Pflanzen für die Karnivorie nicht besonders viele Gene brauchen. Stattdessen gehören die drei untersuchten Arten sogar zu den genärmsten Pflanzen, die man kennt. Drosera besitzt 18.111, Dionaea 21.135 und Aldrovanda 25.123 Gene. Die meisten Pflanzen haben dagegen zwischen 30.000 und 40.000 Gene. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden in der Fachzeitschrift Current Biology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.04.051).

Quelle: JMU

Weiterlesen
14. Mai 2020

Baumkronen schützen Waldlebewesen vor Klimaerwärmung

Hemisphärisches Foto eines Buchenwaldes. Je dichter das Kronendach, desto stärker ist dessen kühlender Effekt im Unterholz und auf dem Waldboden. Bild: Pieter de Frenne

Das kühlende Blätterdach der Bäume schützt Waldorganismen vor Temperaturextremen. Es hat einen wichtigen Einfluss auf ihre Anpassung an die Klimaerwärmung, weist eine internationale Studie unter Leitung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL nach, die heute im Fachjournal Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba6880) erscheint. Beteiligt waren auch Forschende der Uni Jena.

Quelle: WSL

Weiterlesen
13. Mai 2020

Klimawandel fördert im Boden lebende Erreger von Pflanzenkrankheiten

Die Forscher entnehmen Bodenproben in Spanien. Trockengebiete gehören heute zu den Ökosystemen mit den höchsten Anteilen an bodengebundenen Pflanzenpathogenen. Foto: Beatriz Gozalo, iDiv

Die Klimaerwärmung wird weltweit zu einer Zunahme von bodengebundenen Krankheitserregern für Pflanzen führen. Darunter sind auch Krankheiten wichtiger Nahrungs- und Arzneipflanzen, was langfristig die Ernährungssicherheit und Lebensqualität der Weltbevölkerung gefährden könnte. Zu diesem Ergebnis kommt eine experimentelle Studie unter Beteiligung von Wissenschaftler*innen des Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig (UL) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), die im Fachmagazin Nature Climate Change (https://doi.org/10.1038/s41558-020-0759-3) veröffentlicht wurde. Die Forschenden bieten dazu auch ein Erklär-Video in englischer Sprache an (https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=97lbPMh1YbU&feature=emb_logo).

Quelle: iDiv

Weiterlesen
13. Mai 2020

T6P – Das „Insulin“ der Pflanzen

Schema der Saccharose-Synthese und des Saccharose-Transports im Blatt und Lokalisierung des T6P-synthetisierenden Proteins TPS1 im Spross- und Wurzelgefäßsystem sowie in der Sprossspitze. Grafik: MPI für Pflanzenphysiologie

Wie Pflanzen ihren Zuckerstoffwechsel mit Trehalose-6-phosphat (T6P), den Zuckertransport und die Reservestoffspeicherung regulieren, haben Franziska Fichtner, John Lunn und Kolleg*innen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Mark Stitt vom Max-Planck-Institut (MPI) für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm untersucht. Bislang fehlte detailliertes Wissen, wie die T6P-Signalübertragung konkret funktioniert und wo sie stattfindet. Wie dies in Arabidopsis thaliana funktioniert, haben die Forschenden am 1. Mai im Fachjournal The Plant Cell (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.19.00837) vorgestellt.

Quelle: MPI für Pflanzenphysiologie

Weiterlesen
12. Mai 2020

Große Artenvielfalt – viele Heilpflanzen

Der Regenwald im Nationalpark Mount Halimun Salak auf der indonesischen Insel Java ist ein Hotspot der Artenvielfalt. Foto: Alexandra Müllner-Riehl, Uni Leipzig

Wie die Suche nach pflanzlichen Wirkstoffen mit neuartigen Strukturen und Wirkprinzipien erheblich erleichtert werden kann, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Leipzig (UL), des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) aufgezeigt. Anhand von Datenanalysen zu Verwandtschaft, Verbreitung und Inhaltsstoffen konnten sie Pflanzen ermitteln, die reich an anti-infektiven Substanzen sind. Erfasst wurden rund 7500 Pflanzenarten, denen insgesamt 16500 der in den Substanzdatenbanken notierten Metaboliten zugeordnet werden konnten. Knapp 2900 dieser Metaboliten waren nach aktuellem Wissensstand als Substanzen mit anti-infektiver Wirkung gegen Viren, Bakterien, Pilze oder Parasiten gelistet. Diese 2900 potentiellen Wirkstoffe werden von insgesamt 1600 der vorhandenen 7500 Arten produziert. Der von ihnen entworfene Ansatz ermöglicht Vorhersagen darüber, in welchen Pflanzengruppen und geografischen Gebieten eine besonders hohe Dichte an Arten mit heilenden Wirkstoffen zu erwarten ist. In derart modellierten Hotspots könnte die Suche nach neuen Medizinalpflanzen künftig gezielter erfolgen. Ihre Methode stellen sie im Fachjournal PNAS vor (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1915277117).

Quelle: Uni Leipzig

Weiterlesen
11. Mai 2020

Wie Pflanzen vergessen

Ein internationales Team um Michael Borg aus dem Labor von Frederic Berger am Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (GMI) herausgefunden, wie Pflanzen vergessen. Das Forschungsergebnis ist im Fachmagazin Nature Cell Biology (https://www.nature.com/articles/s41556-020-0515-y) publiziert.

Quelle: GMI

Weiterlesen
11. Mai 2020

Weihrauch programmiert Entzündungsenzym um

Ein Weihrauchbaum, aufgenommen im Oman. Foto: Moritz Verhoff

Ein Forschungsteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und der Louisiana State University (USA) hat den molekularen Mechanismus der entzündungshemmenden Wirkung eines Naturstoffs aus Weihrauchharz aufgeklärt. Eine Schlüsselrolle spielt dabei das Enzym 5-Lipoxygenase: Das normalerweise entzündungsfördernde Enzym wird durch den Naturstoff zu einem entzündungshemmenden Protein umprogrammiert, zeigen sie im Fachjournal Nature Chemical Biology (DOI: https://doi.org/10.1038/s41589-020-0544-7).

Quelle: FSU

Weiterlesen
07. Mai 2020

Globaler Handel mit Soja geht auf Kosten des Klimas

Die EU importierte zwischen 2010 und 2015 insgesamt 67,6 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen, die in den brasilianischen Sojaimporten enthalten sind, China 118,1 Millionen Tonnen. Grafik und (c): Neus Escobar et. al., Global Environmental Change; DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2020.102067

In welchem Ausmaß Anbau und Handel brasilianischen Sojas das Weltklima belasten, hängt ganz erheblich vom jeweiligen Anbaugebiet ab. Das zeigt eine aktuelle Studie, die die Universität Bonn zusammen mit Partnern aus Spanien, Belgien und Schweden durchgeführt hat. In manchen Regionen fallen demnach beim Export von Soja und Sojaprodukten mehr als 200 Mal so hohe CO2-Emissionen an wie in anderen. Die EU importierte zwischen 2010 und 2015 Soja vor allem von Standorten, in denen für den Anbau große Savannen- und Waldflächen in Ackerland umgewandelt wurde. Die Analyse ist nun in der Zeitschrift Global Environmental Change (DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2020.102067) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

Weiterlesen
06. Mai 2020

Pflanzen-Cocktail hilft gegen den Alkohol-Kater

Eine Mischung aus Pflanzenextrakten hilft effektiv gegen Symptome, die durch übermäßigen Alkoholgenuss verursacht werden und sich meist am nächsten Tag als Kater zeigen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die Prof. Dr. Bernhard Lieb und Patrick Schmitt von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) durchgeführt haben. Demnach wirkt ein Pflanzen-Cocktail aus Früchten, Blättern und Wurzeln von aus Acerola, Kaktusfeige, Ginkgo, Silberweide und Ingwer versehen mit Mineralstoffen und Vitaminen, gut gegen die häufigsten Kater-Beschwerden wie Kopfschmerzen und Übelkeit. Mineralstoffe und Vitamine alleine hatten keinen günstigen Effekt. „Unsere Ergebnisse machen deutlich, dass eine Intervention gegen Kater-Beschwerden auch eine klinische Signifikanz hat“, sagt Patrick Schmitt. An der Untersuchung nahmen 214 Probanden im Alter zwischen 18 und 65 Jahren teil. Die studie erschien im Fachmagazin BMJ Nutrition, Prevention & Health (DOI: http://dx.doi.org/10.1136/bmjnph-2019-000042).

Quelle: JGU

Weiterlesen
06. Mai 2020

Baumwachstum in den Trockenjahren 2018 und 2019

Dendrometer an den Bäumen, hier an einer Hainbuche. Sie messen im Mikrometerbereich jede Umfangsänderung des Stammes und erlauben hochaufgelöste Analysen von Klima-Wachstumsbeziehungen. Foto: Tobias Scharnweber

Welchen Einfluss hatten die beiden Trockenjahre 2018 und 2019 auf das Wachstum der regionalen Wälder? Dieser Frage gingen Forschende der Arbeitsgruppe Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik am Institut für Botanik und Landschaftsökologie der Universität Greifswald nach und vermaßen dazu das Dickenwachstum verschiedener typischer Laubbaumarten des Norddeutschen Tieflandes wie Buche, Eiche, Ahorn und Hainbuche. Die Sommer 2018 und 2019 waren extrem warm und trocken, und doch unterscheidet sich das Baumwachstum in beiden Jahren signifikant. 2018 konnten alle Baumarten von den sehr feuchten Winterbedingungen profitieren und zeigten in Norddeutschland trotz Rekordtemperaturen und Trockenheit im Sommer ein überdurchschnittliches Wachstum. Ganz anders 2019. Hier waren schon im Frühjahr die Bodenwasserspeicher leer, Buche und Hainbuche reagierten mit Wachstumseinbrüchen von bis zu 70 Prozent. Bergahorn und Eiche waren zwar nicht so stark betroffen, doch auch hier lag das Wachstum deutlich unter dem Durchschnittswert der vorhergehenden Jahre. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Environmental Research Letters (DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab865d).

Quelle: Uni Greifswald

Weiterlesen
05. Mai 2020

Wie Pflanzen Licht wahrnehmen

Phytochrom-Moleküle vermitteln Pflanzen eine Art von Sehvermögen, mit dem sie die Biochemie von Zellen und ihre Entwicklung steuern. Unklar war bislang jedoch, wie Phytochrome genau funktionieren: Wie wird das Licht aufgenommen? Was passiert danach im Molekül, wie wird das Lichtsignal weitergegeben? Die Arbeitsgruppe von Prof. Jon Hughes am Institut für Pflanzenphysiologie der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) hat nun gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Berlin in der Fachzeitschrift Nature Plants (https://www.nature.com/articles/s41477-020-0638-y) die dreidimensionalen Strukturen von verschiedenen pflanzlichen Phytochrom-Molekülen geschildert. Darin sichtbar ist das Bilin-Pigment, womit das Photon – also Licht – aufgenommen wird, auch die chemischen Verbindungen zwischen dem Bilin und dem Protein sind erkennbar. Ein Teil des Bilin-Pigments dreht, wenn es durch Lichtenergie angeregt wird. Dies ändert die Wechselwirkung mit dem Protein, sodass ein Teil seiner Struktur auseinandergerissen und neu gebildet wird. Diese Änderungen wiederum schalten die Signalweiterleitung ein.

Quelle: JLU

Weiterlesen
04. Mai 2020

Photosynthetischer Wasserstoff aus Bakterien

Gemeinsam mit Dr. Jens Appel, Vanessa Hüren und Dr. Marko Böhm (von links nach rechts) erforscht Dr. Kirstin Gutekunst, wie sich Cyanobakterien zur Produktion solaren Wasserstoffs einsetzen lassen. Foto und (c): Sarah Hildebrandt

Die Nachwuchsgruppe "Bioenergetik in Photoautotrophen" untersucht, wie sich Cyanobakterien in Wasserstoff-Fabriken verwandeln lassen. Dazu hat Dr. Kirstin Gutekunst mit ihrem Team am Botanischen Institut von Professor Rüdiger Schulz an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) einen Ansatz entwickelt, um bei der Photosynthese in Cyanobakterien entstehende Elektronen umzuleiten und den Stoffwechsel der lebendigen Organismen primär zur Herstellung von Wasserstoff anzuregen. Im Fachjopurnal Nature Energy (https://www.nature.com/articles/s41560-020-0609-6) beschreiben die Forschenden, wie sich dieser Mechanismus möglicherweise in Zukunft für biotechnologische Anwendungen nutzen lässt: Sie konnten eine Hydrogenase der lebendigen Cyanobakterien so an die Photosynthese koppeln, dass das Bakterium über lange Zeiträume solaren Wasserstoff produziert und nicht wieder verbraucht.

Quelle: CAU

Weiterlesen
27. Apr 2020

Gentechnik und Genomchirurgie können Landwirtschaft umweltfreundlicher machen

Methoden der Genomchirurgie können helfen, die kleinbäuerliche Landwirtschaft in Afrika produktiver, umweltfreundlicher und klimaangepasster zu machen. Foto: S. Koppmair

Wie eine aktuelle Studie zeigt, können die neue Züchtungstechnologien – wie Gentechnik und Genomchirurgie – dabei helfen, die Landwirtschaft produktiver und gleichzeitig umweltfreundlicher zu machen. Die Ergebnisse hat das Team um Prof. Dr. Matin Qaim von der Universität Göttingen gestern in der Fachzeitschrift Applied Economic Perspectives and Policy (DOI: https://doi.org/10.1002/aepp.13044) veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

Weiterlesen
27. Apr 2020

Was die Saugkraft der Pflanzen limitiert

Querschnitt eines anwachsenden Hohlraums im Zentrum einer Lipid-Doppelschicht in einem pflanzlichen Versorgungskanal. Grafik und (c): Matej Kanduc, Jožef-Stefan Institute, Ljubljana

Mittels Unterdruck saugen Pflanzen Wasser aus der Erde. Weshalb der Wert des Drucks dabei etwa -100 bar nicht unterschreitet, war bislang ein ungelöstes Rätsel. Eine interdisziplinäre und internationale Forschergruppe berichtet nun in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.1917195117), dass offenbar so genannte Lipidaggregate in den Pflanzensäften für das Phänomen verantwortlich sind. Simulationen und Modellrechnungen zeigen, wie sich auf Grund der Lipide wachsende Hohlräume bilden, die die Flüssigkeitssäule bei zu großen Unterdrücken abreißen lassen, meldet das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung.

Quelle: MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Weiterlesen
24. Apr 2020

Dramatischer Schwund an Futterpflanzen für Insekten

Ein Hornkleewidderchen sitzt auf einer Wiesenflockenblume. Foto und (c): Beat Wermelinger

Noch vor einigen Wochen war das “Insektensterben” in aller Munde. Die Wissenschaft diskutierte im Wesentlichen drei Ursachen:

  • die Zerstörung der Habitate,
  • Pestizide in der Landwirtschaft und
  • den Rückgang der Futterpflanzen für Insekten.

Ein Forschungsteam der Universitäten Bonn und Zürich sowie der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL haben nun erstmals nachgewiesen, dass im Kanton Zürich die Diversität der Futterpflanzen für Insekten in den vergangenen rund 100 Jahren dramatisch abgenommen hat. Die für ganz Mitteleuropa repräsentative Studie haben sie im Journal Ecological Applications (DOI: https://doi.org/10.1002/EAP.2138) veröffentlicht. „In den vergangenen rund 100 Jahren ist im Kanton Zürich ein genereller Rückgang an Futterpflanzen für unterschiedliche Insekten zu verzeichnen“, sagt Erstautor Dr. Stefan Abrahamczyk vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen der Uni Bonn.

Quelle: Uni Bonn

Weiterlesen
23. Apr 2020

Europäische Steppengebiete entscheidend für biologische Vielfalt

Der Esparsetten-Tragant war eine der drei untersuchten Pflanzenarten der Studie. Foto: Andreas Hilpold

Kleinflächige, isolierte europäische Steppen sind überproportional bedeutend für den Erhalt der biologischen Vielfalt Eurasiens. Zu diesem Schluss kam ein internationales Forschungsprojekt unter der Leitung der Universität Innsbruck. Die Wissenschaftler*innen publizierten ihre Ergebnisse im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15620-2). Sie lieferten damit Ergebnisse von einer groß angelegten, multidisziplinären Biodiversitätsstudie, die für eine effiziente Naturschutzplanung von zentraler Bedeutung sind.

Quelle: Uni Innsbruck

Weiterlesen
22. Apr 2020

Genomanalyse: Methode spürt Varianten auch in unvollständigen Genomen auf

Oft sind es nur winzige Varianten im Erbgut, die dafür ausschlaggebend sind, welche Merkmale ein Organismus ausprägt. Foto: MPI für Entwicklungsbiologie

Blütenfarben, Duftstoffe oder Substanzen, die sich therapeutisch nutzen lassen – oft sind es nur winzige Varianten im Erbgut, die dafür ausschlaggebend sind, welche Merkmale ein Organismus ausprägt. Die Fahndung nach solchen Varianten gestaltet sich oft wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen veröffentlichen am 13. April in Nature Genetics (DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-020-0612-7) eine Methode, mit der sich solche Genvarianten selbst bei Arten aufspüren lassen, deren Erbgut noch nicht vollständig entziffert ist. Diese ist nicht nur schneller als der traditionelle Weg – sie eröffnet auch die Möglichkeit, bei bislang nur wenig untersuchten Pflanzen, Gene ausfindig zu machen, die eine grundlegende Rolle für die Biosynthese medizinisch wertvoller Inhaltsstoffe spielen. Das melden die Tübinger beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie beim idw

Weiterlesen
21. Apr 2020

Bakterien senken Methan-Ausstoß im Reisanbau

Der weltweite Reisanbau ist schlecht fürs Klima, denn die Felder sondern viel Methan ab. Ein Team der Universitäten Aarhus (Dänemark) und Duisburg-Essen (UDE) hat möglicherweise eine Lösung gefunden: Werden dem Boden so genannte Kabelbakterien hinzugefügt, können die Methanemissionen um mehr als 90 Prozent gesenkt werden. Darüber berichtet aktuell Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15812-w).

Quelle: UDE

Weiterlesen
20. Apr 2020

Pflanzenfresser profitiert von Pilzen auf Pappeln

Aber bitte mit Sporen! Die Raupe eines Schwammspinners macht sich über die Sporen des Rostpilzes Melampsora larici-populina her, der sich auf einem Pappelblatt ausgebreitet hat. Foto: Franziska Eberl, MPI für chemische Ökologie

Blätter der Schwarzpappel sind besonders anfällig für den Angriff durch Schwammspinner (Lymantria dispar), wenn sie von einem Pilz infiziert sind. Ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena fand nun heraus, dass besonders die jungen Raupen des Schädlings ihren Speiseplan durch die pilzliche Nahrung aufwerten: Raupen, die Blätter fraßen, die mit Pilzsporen übersät waren, entwickelten sich schneller und verpuppten sich einige Tage früher als Raupen, die nur Blattgewebe verspeist hatten. „Egal ob Rostpilz oder Mehltau, vor allem junge Raupen haben sich über die Pilze hergemacht und Blätter mit Pilzbefall lieber gefressen“, sagt Franziska Eberl, die Erstautorin der Studie. Die Ergebnisse werfen ein völlig neues Licht auf die Ko-evolution von Pflanzen und Insekten, in der Pilze und andere Mikroorganismen eine viel größere Rolle spielen, als bislang angenommen, wie die Forschenden im Fachmagazin Ecology Letters (DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13506) berichten.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

Weiterlesen
20. Apr 2020

Pilzinfektionen: Systemische Unterdrückung des Weizen-Immunsystems

Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme von Pilzhyphen, die eine Spaltöffnung des Weizen-Blatts in der frühen Phase einer Infektion durchwachsen. Foto und (c): Dr. Janine Haueisen

Wie Forschende der Uni Kiel herausfanden, schädligt der Pilz Zymoseptoria tritici Weizen, indem er das Immunsystem der Wirtspflanze herunterreguliert, um neue Infektionen zu ermöglichen. Demnach beeinflusst der Pilz den pflanzlichen Stoffwechsel und verändert die Zusammensetzung des Weizenmikrobioms. Außerdem bewirkt eine räumlich begrenzte Infektion mit Z. tritici eine systemische Unterdrückung des pflanzlichen Immunsystems, die dem Schädling die weitere Ansiedlung erleichtert. Ihre Arbeit veröffentlichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15633-x).

Quelle: Uni Kiel

Weiterlesen
15. Apr 2020

Duftstoff der Minze hemmt Wachstum von Unkräutern

Mit ihren ätherischen Ölen hält die Minze Unkraut fern – das darin enthaltene Menthon könnte Grundlage für umweltfreundliche Bioherbizide sein. Foto: Jana Müller

Im Wettbewerb um Bodenfläche, Nährstoffe und Wasser sind manche Pflanzen sehr erfolgreich: Sie behindern das Wachstum ihrer Konkurrenten durch chemische Signale, die bei der Nachbarpflanze den Zelltod auslösen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Botanischen Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) untersuchen, wie dieser Effekt zustande kommt, um ihn für die Entwicklung umweltfreundlicher Bioherbizide zu nutzen. Wie Mohammed Sarheed aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Peter Nick in seiner Doktorarbeit Allelopathic compounds from Mint target the cytoskeleton from cell biology towards application as bioherbicides (DOI: https://doi.org/10.5445/IR/1000099195) darlegt, ist Menthon besonders gegen das auf Bergweiden vorkommende Unkraut Ampfer wirksam. Darin beschreibt er auch, dass das Duftöl der Pferdeminze auf das Protein Actin zielt, dort zur zellulären Selbsttötung führt und auf diese Weise hochwirksam gegen die Ackerwinde ist. Hier verstehen die Forscherinnen und Forscher den Mechanismus, obwohl sie den dafür ursächlichen Stoff noch nicht identifiziert haben. Sarheeds Untersuchungen am KIT ergaben zudem, dass Menthon das Wachstum von HeLa-Zellen – menschlichen Krebszellen – hemmt.

Quelle: KIT

Weiterlesen
13. Apr 2020

Pflanzenvielfalt in Europas Wäldern nimmt ab

Der Waldsauerklee (Oxalis acetosella) wächst auf sauren Waldböden an schattigen Standorten und kommt in den nördlichen und gemäßigten Breiten Europas und Asiens vor. Foto: Jonathan Lenoir, Jules Verne University of Picardie, via iDiv

In Europas gemäßigten Wäldern werden wenig verbreitete Pflanzenarten von jenen Arten verdrängt, die stärker verbreitet sind. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) hat nun herausgefunden, dass diese Entwicklung mit einer erhöhten Stickstoffverfügbarkeit zusammenhängt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachmagazin Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1176-8). Das internationale Forschungsteam hat dazu insgesamt 68 verschiedene Standorte in gemäßigten Wäldern Europas – darunter auch Waldstandorte in Thüringen, Brandenburg und Bayern – untersucht und analysiert, wie sich die Artenvielfalt krautiger Pflanzen im Laufe der vergangenen Jahrzehnte verändert hat. Dafür mussten die Forschenden Bestandszahlen zu 1162 verschiedenen Pflanzenarten auswerten. Der Datensatz wurde von einem internationalen Netzwerk von Waldökologen, genannt forestREplot (siehe: http://www.forestreplot.ugent.be), zusammengetragen.

Quelle: iDiv

Weiterlesen
09. Apr 2020

Ein Blick in die Zukunft der Tropenwälder

Stamm und Sprößling eines langlebigen Pionieres (Cavanillesia platanifolia). Die riesigen Bäume machen einen Großteil der Biomasse in diesem tropischen Wald aus. Foto: Christian Ziegler

Tropische Wälder sind ein Hotspot der Artenvielfalt. Auch vor dem Hintergrund des Klimawandels spielt ihr Schutz eine besondere Rolle. Dabei ist es wichtig vorherzusagen, wie sich so artenreiche Waldbestände über Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte verändern. Um Erholung und Renaturierung tropischer Wälder zu steuern, muss man vorhersagen können, wie sich Wälder entwickeln. Dafür müssen verschiedene Parameter bekannt sein: Wie schnell wachsen die Bäume – und wie schnell sterben sie? Wie viele Nachkommen produzieren sie, die ihrerseits wiederum den Bestand der Art sichern? Dazu haben Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig (UL) und weiterer internationaler Forschungseinrichtungen diese Parameter in einem der am besten erforschten tropischen Regenwälder der Welt in Panama über die letzten knapp 40 Jahre für 282 Baumarten erfasst. Nach jahrelanger Forschung, konnten sie nun einen komplett datengetriebenen Modellierungsansatz entwickeln, mit dem man die Entwicklung artenreicher Wälder vorhersagen kann. Ihre Ergebnisse erschienen im Fachmagazin Science (https://science.sciencemag.org/content/368/6487/165). Das meldet das iDiv beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: iDiv beim idw

Weiterlesen
08. Apr 2020

Wald im Trockenstress: Schlechterer Kronenzustand, mehr tote Bäume

Mit dem Fernglas studieren die Inventurteams die Baumkronen auf Transparenz, Ausbildung der Äste und Größe der Blätter. Für ihre Bewertung ziehen sie das Buch „Waldbäume" mit Musterabbildungen heran. Foto und (c): Nadine Eickenscheidt, Thünen-Institut

Wie geht es dem deutschen Wald? Seit den 1980er-Jahren wird diese Frage regelmäßig im Waldzustandsbericht der Bundesregierung thematisiert, den das Johann Heinrich von Thünen-Institut für Waldökosyteme in Eberswalde nun veröffentlicht hat. Die letzten beiden Jahre 2018 und 2019 haben gezeigt, dass der Klimawandel endgültig und für alle sichtbar im deutschen Wald angekommen ist. Die anhaltende Dürre 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 2019 gegenüber dem Vorjahr bei allen Baumarten weiter verschlechtert. Verstärkt wurde ein Absterben von Bäumen beobachtet. Dass diese Entwicklung nicht plötzlich kam, sondern sich schon seit Jahren abzeichnete, konnten die Auswertungen der Bodenzustandserhebung im Wald zeigen.

Quelle: Thünen

Weiterlesen
08. Apr 2020

Mutation senkt Energieverschwendung bei Pflanzen

Pflanzen sind gewissermaßen Energieverschwender: Um sich vor zu viel Elektronentransport zu schützen, nutzen sie einen Teil der Lichtenergie nicht für die Fotosynthese und den Aufbau von Biomasse. Durch eine Mutation lassen sie sich dazu bringen, effizienter zu arbeiten. Das hat ein Team der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) herausgefunden. Dazu identifizierte die Arbeitsgruppe mehrere tausend Proteine, bestimmte ihre jeweilige Menge in Mutanten- und in Referenzlinien und kombinierte die erhaltenen Befunde mit Messungen der Fotosyntheseleistung. Für ihre Arbeiten, die das Team um Dr. Julia Grimmer von der MLU und Prof. Dr. Sacha Baginsky, Leiter des Lehrstuhls Biochemie der Pflanzen an der RUB, gemeinsam durchführte, nutzen die Forscher*innen Arabidopsis thaliana. Über ihre Ergebnisse berichtet die Zeitschrift Nature Communications am 3. April 2020 (https://www.nature.com/articles/s41467-020-15539-8).

Quelle: RUB

Weiterlesen
08. Apr 2020

Landwirtschaft begann im Amazonas vor 10.000 Jahren

Die frühen Siedlerinnen und Siedler legten schätzungsweise 4.700 künstliche Waldinseln an, was den ökologischen Charakter der Landschaft veränderte. Foto: Umberto Lombardo

Wie eine neue Studie zeigt, begannen die Menschen vor mehr als 10.000 Jahren im Südwesten des Amazonas mit dem Anbau von Maniok und Kürbissen und damit 8.000 Jahre früher als bisher angenommen. Das Gebiet ist somit eines der frühen holozänen Zentren der Pflanzendomestikation auf der Welt. Die Menschen veränderten dabei auch die Landschaft, indem sie Tausende von Erdhügeln anlegten, die sogenannten Waldinseln. Das berichten Forschende der Uni Bern im Fachmagazin Nature (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2162-7).

Quelle: Uni Bern

Weiterlesen
02. Apr 2020

Wiedervernässung der Moore darf nicht aufgeschoben werden

Die positiven Klimaeffekte von Moorwiedervernässung werden durch das langfristige Einsparen von Kohlendioxid bestimmt, nicht durch die Freisetzung von Methan. Das zeigt ein Forschungsteam der Universitäten Rostock und Greifswald mit dem Artikel Prompt rewetting of drained peatlands reduces climate warming despite methane emissions in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-15499-z). Weltweit sei deshalb schnelles Handeln zur Wiedervernässung von Mooren nötig. Je länger damit gewartet werde, desto größer sei der Klimaschaden. Denn ein Aufschub von Moorwiedervernässungen würde über Jahrhunderte zu weiterer Erderwärmung führen.

Quelle: Uni Rostock

Weiterlesen
01. Apr 2020

Wechsel des Algenpartners von Flechten lassen sich vorhersagen

Die in der Studie untersuchte Nabel-Pustelflechte Umbilicaria pustulata findet man in ganz Europa. Foto und (c): Francesco Dal Grande

Ein Erfolgsgeheimnis der Symbiose zwischen Pilz und Alge bzw. Cyanobakterium in Flechten ist es, einen seiner beiden Partner austauschen zu können. Im Fachblatt Proceedings of the Royal Society B (DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2019.2311) präsentiert ein Forschungsteam von Senckenberg aktuell eine Studie zur Flechtengattung Umbilicaria, der zufolge sich vorhersagen lässt, wann dieser Austausch des Symbiosepartners stattfindet. Demnach spielt die Temperatur hier eine entscheidende Rolle, wenn Umbilicaria den Algenpartner wechselt. Die Forscher*innen wollen anhand der Ergebnisse besser vorhersagen, wie Symbiosen, zu denen Flechten zählen, mit dem Klimawandel umgehen.

Quelle: Senckenberg

Weiterlesen
01. Apr 2020

Spuren eines Regenwaldes in der Westantarktis

Dieses Acrylbild zeigt die ehemaligen Umweltbedingungen, die für den Bereich der Bohrung aus dem Sedimentkern rekonstruiert werden konnten. Grafik: Alfred-Wegener-Institut, James McKay under Creative Commons licence C-BY 4.0

Ein internationales Forschungsrteam unter Leitung von Geowissenschaftler*innen des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) hat ein neues und bislang einzigartiges Fenster in die Klimageschichte der Antarktis aufgestoßen. In einem Sedimentbohrkern, den die Forschenden im Februar 2017 im westantarktischen Amundsenmeer geborgen haben, fanden sie nahezu ursprünglich erhaltenen Waldboden aus der Kreidezeit, einschließlich vieler Pflanzenpollen und -sporen sowie eines dichten Wurzelnetzwerkes. Die Vegetationsüberreste belegen, dass vor etwa 90 Millionen Jahren ein gemäßigter, sumpfiger Regenwald im Küstenbereich der Westantarktis wuchs und die Jahresdurchschnittstemperatur etwa zwölf Grad Celsius betrug – ein für das Südpolargebiet außergewöhnlich warmes Klima, welches nach Auffassung der Wissenschaftler*innen nur möglich wurde, weil der antarktische Eisschild fehlte und die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre deutlich höher war als Klimamodellierungen bislang vermuten ließen. Die Studie, welche die südlichsten direkt verwertbaren Klima- und Umweltdaten aus der Kreidezeit liefert und Klimamodellierer auf der ganzen Welt vor neue Herausforderungen stellt, erschien im Fachmagazin Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2148-5).

Quelle: AWI

Weiterlesen
30. Mär 2020

Artenverlust in Regenwäldern hat drastische Folgen für Samenverbreitung

Der Blutbürzelarassari (Aulacorhynchus haematopygus) aus der Familie der Tukane zählt im Regenwald zu den großen fruchtfressenden Vögeln. Foto und (c): Maximilian Vollstädt

Schon das Verschwinden eines geringen Anteils großer Tierarten könnte ausreichen, um die Leistungen von Tieren im tropischen Regenwald deutlich herabzusetzen. Zu diesem Schluss kommen Senckenberg-Wissenschaftler*innen im Fachmagain Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15438-y) anhand einer Studie fruchtfressender Vögel. Das Team hatte simuliert, wie sich ökologische Netzwerke zwischen Vögeln und Pflanzen zukünftig entwickeln könnten und welche Auswirkungen dies für das Ökosystem hätte. Die Wissenschaftler*innen des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums zeigen, dass der Trend zu kleineren Arten schwerwiegende Folgen für das gesamte Ökosystem haben könnte und warnen, dass die Folgen des Aussterbens großer Tierarten unterschätzt werden.

Quelle: Senckenberg

Weiterlesen
30. Mär 2020

Ökosystemleistungen kennen keine Grenzen

85 Prozent des Kakaos, den Deutschland importiert, stammen aus nur fünf Ländern überwiegend Westafrikas. Dessen Produktion verursacht dort z.T. erhebliche Auswirkungen auf die biologische Vielfalt. Foto: Janina Kleemann

Was haben Kakao, Zugvögel, Hochwasserschutz und Pandas gemeinsam? Viele Länder profitieren von Ökosystemleistungen, die zuvor in anderen Ländern erbracht wurden. Wo und wie Ökosystemleistungs-Ströme verlaufen, ist jedoch kaum bekannt. Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) konnten nun in einer im Fachjournal Global Environmental Change veröffentlichten Studie (DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2020.102051) zeigen, wie interregionale Ökosystemleistungs-Ströme aufgedeckt und quantifiziert werden können.

Quelle: UFZ

Weiterlesen
27. Mär 2020

Trockenstress: SOS-Signal der Pflanzen entschlüsselt

Lange Trockenphasen und Dürren werden im Zuge des Klimawandels weiter zunehmen und können zu erheblichen Ernteeinbußen führen. Viele Kulturpflanzen, darunter Obstbäume, Baumwolle oder Sojabohne, reagieren bei Anzeichen von Trockenstress mit einem vorzeitigen Abwurf von Blüten und unreifen Früchten, um keine Energie für die Ausbildung von Früchten zu vergeuden, die später nicht mehr ernährt werden können. Welcher molekulare Steuerungsmechanismus dafür verantwortlich ist, hat das Team um Prof. Dr. Andreas Schaller von der Universität Hohenheim in Stuttgart nun am Beispiel der Tomatenpflanzen aufklärt. Verantwortlich ist das Peptidhormon Phytosulfokin (PSK), das bislang nur für seine wachstumsfördernden und immunmodulierenden Aktivitäten bekannt war. Ihre Ergebnisse präsentieren die beteiligten Wissenschaftler*innen in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Science (DOI: https://www.doi.org/10.1126/science.aaz5641).

Quelle: Uni Hohenheim

Weiterlesen
26. Mär 2020

Trockensommer 2018: Bäume warfen Bucheckern vorzeitig ab

Im Herbst springen die Kapseln auf und die Bucheckern fallen heraus. Foto: Ulrich Wasem, WSL

Nicht nur ihre verdorrten Blätter liessen Buchen im heissen und trockenen Sommer 2018 frühzeitig fallen, sondern auch ihre Früchte, die Bucheckern. Diese bei Buchen bisher noch nie dokumentierte Reaktion auf Trockenheit und Hitze beschreiben Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im Fachjournal Scientific Reports (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-62073-0).

Quelle: WSL

Weiterlesen
25. Mär 2020

Komplexe Zellulose-Objekte drucken

Diese Wabe aus dem neuartigen Zelluloseverbundmaterial ist filigran und zäh zugleich. Foto: Michael Hausmann, ETH Zürich und Empa

Forschende haben einen Weg gefunden, Zellulose mittels 3D-Drucker zu verarbeiten, um fast beliebig komplexe Gegenstände mit sehr hohem Zelluloseanteil zu schaffen. Wie sie berichten, haben sie mit einem Zellulose-Verbundmaterial verschiedene Objekte gedruckt, deren Zellulosegehalt höher liegt als derjenige von anderen 3D-gedruckten zellulosebasierten Gegenständen (Advanced Functional Materials, DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.201904127). Ein Trick half den Forschenden der ETH Zürich und der Empa dabei.

Quelle: ETH Zürich

Weiterlesen
25. Mär 2020

Auch Pflanzen der Tundra folgen einem globalen Spielplan

Gemeinschaften winziger Tundrapflanzen, hier die Maiglöckchenheide, gehorchen den gleichen Überlebens- und Fortpflanzungsregeln wie Pflanzengemeinschaften in weniger extremen Gege. Foto: Dr. Alba Anadon-Rosell

Pflanzen der arktischen und alpinen Tundra haben sich an Extrembedingungen angepasst. Folgen sie dennoch den gleichen Spielregeln wie Pflanzen aus milderen Klimazonen? Welche Rückschlüsse lassen sich auf ihre Überlebenschancen angesichts der Erderwärmung ziehen? Dies untersuchte ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Greifswald anhand der bislang größten Datensammlung von Pflanzenmerkmalen der Flora der Tundra. Das Team analysierte sechs Merkmale und erkannte einen weltweit gültigen Zusammenhang zwischen der äußeren Erscheinungsform von Pflanzen und deren Ökosystemfunktionen. Die Ergebnisse des internatioalen Temas mit Beteiligung des Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Uni Greifswald sind in Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15014-4) erschienen.

Quelle: Uni Greifswald

Weiterlesen
24. Mär 2020

Regulation von Chlorophyll-Auf- und Abbau

Wie lange Chlorophyll synthetisiert wird und wann es zu dessen Abbau kommen soll, haben Forschende aus Berlin im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-14992-9) dargelegt. Sie entdeckten die ähnlichen Regulationsfaktoren BCM 1 and 2 (BALANCE of CHLO-ROPHYLL METABOLISM) in Arabidopsis thaliana. Die beiden Faktoren kontrollieren gleichzeitig zwei antagonistische Chlorophyll-Stoffwechselwege, indem sie mit entscheidenden Proteinen der Synthese und des Abbaus des Chlorophylls interagieren. BCM interagiert mit dem Regulator GENOMES UNCOUPLED 4 (GUN4), der die Magnesium Chelatase stimuliert, dem ersten Enzym der Chlorophyll-Synthese, während gleichzeitig die Interaktion des BCM mit dem STAY-GREEN 1 Protein, dem ersten und dominanten Enzym des Chlorophyll-Abbaus, dafür sorgt, dass dieses Enzym destabilisiert und abgebaut wird. Damit wird gleichzeitig die Chlorophyll-Synthese stimuliert und der Chlorophyll-Abbau unterdrückt. BCM1 wird ausgeprägt im jungen Entwicklungsstadium der Pflanzen produziert, während BCM2 kurzzeitig zu Beginn des Alterungsprozesses der Pflanzen (der Seneszenz) hergestellt wird. Damit besitzen Pflanzen eine fein ausbalancierte posttranslationale Kontrolle des Chlorophyll-Gehalts und eine eindrucksvolle Möglichkeit, den Chlorophyll-Gehalt im Verlauf der Blattentwicklung, von der Entstehung bis zur Alterung, zu kontrollieren. Das berichtet die Humboldt-Universität Berlin über die Forschungsergebnisse von Dr. Peng Wang und Prof. Dr. Bernhard Grimm von der Arbeitsgruppe Pflanzenphysiologie am Institut für Biologie.

Quelle: HU Berlin

Weiterlesen
19. Mär 2020

Wie Pflanzen Berge formen

Dichter Pflanzenbewuchs im gemäßigten Araukarienwald von Süd-Zentral-Chile. Foto: Todd Ehlers

Pflanzenbewuchs kann Hänge stabilisieren, Regenfälle verstärken hingegen häufig die Bodenerosion. Bisher war das Zusammenspiel dieser Einflüsse auf die Gebirgsbildung nur für einige kleinere Regionen der Erde bekannt. Professor Todd Ehlers, Dr. Jessica Starke und Dr. Mirjam Schaller aus dem Fachbereich Geowissenschaften der Universität Tübingen haben die Wechselwirkung von Pflanzen und Klima auf die Gebirgsbildung nun in einer großangelegten Studie untersucht. Bei ihrer Forschungsarbeit entlang des 3.500 Kilometer langen Westrands der Anden in Peru und Chile stellten sie fest, dass der Einfluss von Pflanzen auf Landschaft und Erosion je nach Region gegensätzlich ausfallen kann. Entscheidende Faktoren sind Klimazonen und Pflanzenbewuchs. Während zum Beispiel in der trockenen Atacama-Wüste die spärliche Vegetation den Boden festhält, ist im Gegensatz dazu in gemäßigten feuchteren Regionen mit einer dichteren Pflanzendecke eine höhere Erosionsrate zu beobachten. Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift Science (DOI: https://dx.doi.org/10.1126/science.aaz0840) veröffentlicht.

Quelle: Uni Tübingen

Weiterlesen
19. Mär 2020

Umweltpolitik hat oft unerwünschte Nebenwirkungen

Die Grafik zeigt den Flächenverbrauch der EU außerhalb ihrer Grenzen für den Anbau von Pflanzen, die nicht zum Verzehr bestimmt sind (a: Mais/Zuckerrohr; b: Ölpflanzen; c: Faserpflanzen). Grafiken (c): Martin Bruckner et al. 2019 Environ. Res. Lett. 14 045011 DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab07f5

„Gut gemeint“ ist nicht gleich „gut gemacht“: Diese Weisheit trifft auch auf Weichenstellungen in der Umweltpolitik zu. Denn allzu oft entfalten diese Nebenwirkungen, die ihrem eigentlichen Zweck sogar völlig zuwiderlaufen können. Eine aktuelle Sonderausgabe der Zeitschrift Environmental Research Letters (DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab07f5) widmet sich diesem drängenden Problem. Inhaltlich konzipiert wurde sie von Wissenschaftler*innen der Universität Bonn mit internationalen Partnern.

Quelle: Uni Bonn

Weiterlesen
18. Mär 2020

Algenbeobachtung per Satellit

Zehnjahresmittelwert (Juli 2002-April 2012) der PFT-Chlorophyll-a-Konzentration für (A) Kieselalgen, (B) Dinoflagellaten, (C) Haptophyten und (D) Grünalgen, die mit einem EOF-basierten Algorithmus aus CMEMS-gefassten monatlichen Rrs-Produkten (Remote Sensing Reflectance) mit neun Banden ermittelt wurden. Ein mikroskopisches Foto der repräsentativen Arten für jede Phytoplanktongruppe ist ebenfalls oben rechts auf jeder Karte zu sehen. Grafik: Hongyan Xi, AWI

Mit einem neuen Algorithmus können Forscherinnen und Forscher des Alfred Wegener Institutes (AWI) jetzt aus Satellitendaten herauslesen, in welchen Meeresgebieten bestimmte Gruppen von Algen vorherrschen. Auch lassen sich giftige Algenblüten erkennen und die Folgen der Erderwärmung für das Meeresplankton bewerten. Damit können sie weltweit auf die Wasserqualität schließen und die Folgen für die Fischerei abschätzen, wie sie im Fachjournal Remote Sensing of Environment (DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111704) berichten. Die winzigen Algen in den Ozeanen sind enorm produktiv. Sie bilden die Hälfte des Sauerstoffs, den wir atmen. 

Quelle: AWI

Weiterlesen
16. Mär 2020

Ertragreichere Kulturpflanzen dank Genen von uralten Hornmoosen

Hornmoose gehören zu den ältesten noch existierenden Landpflanzen. Foto: Eftychis Frangedakis, UZH

Ein internationales Team hat erstmals das Genom mehrerer Hornmoose analysiert, was neue Einblicke in die Evolution der frühesten Landpflanzen eröffnet. In der uralten Pflanzengruppe entdeckten die Forschenden unter der Leitung der Universität Zürich und des Boyce Thompson Institute Gene, um zukünftig Kulturpflanzen zu züchten, die effizienter wachsen und weniger Dünger benötigen. Das berichten sie im Fachmagazin Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-020-0618-2).

Quelle: Uni Zürich

Weiterlesen
12. Mär 2020

Anti-Stress-Programm für Chloroplasten

Zu starke Sonneneinstrahlung kann die Photosynthese treibenden Chloroplasten unter Stress setzen und letztlich zum Zelltod führen. Forschende haben einen neuen Kommunikationsweg zwischen Chloroplasten und Zellkern identifiziert, der die Zellen vor dem programmierten Zelltod schützt. Dies könnte ein Ansatzpunkt für die Erzeugung stressresistenter Nutzpflanzen sein. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden um um Privatdozentin Dr. Tatjana Kleine von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) im Fachmagazin PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1918640117). Für ihre Studie nutzten die Wissenschaftler eine Doppelmutante der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana).

Quelle: LMU

Weiterlesen
11. Mär 2020

Protein-Atlas der Modellpflanze Arabidopsis erstellt

Mit der Kartierung von über 18.000 Proteinen liegt nun ein umfangreiches Nachschlagewerk für die Modellpflanze Arabidopsis vor. Grafik: TUM-Lehrstuhl für Proteomik und Bioanalytik

Proteine sind die wichtigsten Akteure in jeder Zelle und haben eine Schlüsselstellung bei der Steuerung der Lebensvorgänge in Pflanzen. Sie sind Biokatalysatoren, leiten Signale innerhalb und zwischen Zellen weiter, bilden die Zellstruktur und vieles mehr. Unter der Federführung der Technischen Universität München (TUM) hat ein Wissenschaftsteam nun rund 18.000 der in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana vorkommenden Proteine kartiert und ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2094-2) veröffentlicht. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit wurden in einem virtuellen Atlas zusammengefasst, der Antworten darauf liefert,

  • wie viele der etwa 27.000 Gene in der Pflanze als Proteine existieren (>18.000),
  • wo sie mit welchen Phosphorylierungsmodifikationen vorliegen und
  • in welchen ungefähren Mengen sie dort auftreten.

Diese Informationen sind frei in der online Datenbank ProteomicsDB https://www.proteomicsdb.org abrufbar. "Erstmalig haben wir alle Proteine der Gewebe der Modellpflanze Arabidopsis, umfassend kartiert. Das lässt neue Einblicke in die komplexe Biologie von Pflanzen zu", erklärt Prof. Bernhard Küster, der zusammen mit Dr. Julia Mergner und dem Sprecher des Sonderforschungsbereiches 924, Prof. Claus Schwechheimer, das Projekt federfürhend an der TUM realisierte. Beteiligt waren außerdem das Helmholtz Zentrum München, die Ludwig-Maximilians-Universität München, die Universität Regensburg, die Universität Tübingen und die Cellzome GmbH in Heidelberg

Quelle: TUM

Weiterlesen
05. Mär 2020

Cyanobakterien stellen Öl her

Mohammed Aizouq, Erstautor der Studie, entnimmt einer Petrischale mit dem Cyanobakterium Synechocystis einige Zellen für weitere Analysen. Die Blaualge verfügt über ein Enzym, mit dem sie Öl synthetisieren kann. Foto und (c): Yannic Müller, Uni Bonn

Cyanobakterien – umgangssprachlich auch Blaualgen genannt – können mit Hilfe von Licht aus Wasser und Kohlendioxid Öl produzieren. Das zeigt eine aktuelle Studie der Universität Bonn. Der Befund ist unerwartet: Bislang glaubte man, diese Fähigkeit sei den Pflanzen vorbehalten. Möglicherweise werden Blaualgen nun auch als Futter- oder Treibstoff-Lieferanten interessant, zumal sie keine Ackerflächen benötigen. Die Ergebnisse sind nun im Fachjournal PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1915930117) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

Weiterlesen
05. Mär 2020

Bäume profitieren kaum von erhöhtem CO2 bei extremer Trockenheit und Hitze

Die Versuchsanordnung: In hochtechnisierten Pflanzenkammern wurden Aleppo-Kiefern steigenden Temperaturen ausgesetzt. Foto: Plant Ecophysiology Lab, KIT

Der Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre gleicht die negative Wirkung des treibhausgasbedingten Klimawandels auf Bäume nicht aus: Je extremer Trockenheit und Hitze werden, desto weniger profitieren die Bäume von der intensiveren Versorgung mit Kohlendioxid, was Kohlenstoffwechsel und Wassernutzungseffizienz betrifft. Dies haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) bei Untersuchungen an Aleppo-Kiefern festgestellt. Über die Studie berichten sie in der Zeitschrift New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16471).

Quelle: KIT

Weiterlesen
02. Mär 2020

Produktivität von Wäldern kann trotz grosser Artenvielfalt sinken

500 Parzellen von Waldflächen mit verschiedenen und unterschiedlich vielen Baumarten. Foto: Yuanyuan Huang

In Wäldern mit grosser Biodiversität führt der gerichtete – also der nicht zufällige – Verlust von Arten zu einer starken Abnahme der Produktivität. Studien, die auf einem zufälligen Verlust basieren, führen daher möglicherweise zu unrealistischen Prognosen. Dies zeigen Daten aus einem grossen Waldprojekt in China, an dem die Universität Zürich beteiligt ist. Die Daten ihres Feldexperiments haben die Forschenden im Fachjournal Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1127-4) veröffentlicht.

Quelle: Uni Zürich

Weiterlesen
27. Feb 2020

Wie sich Palmöl-Biodiesel auf Treibhausgase auswirkt

Ölpalmenplantage mit Fluxturm zur Messung von Treibhausgasen aus einer Drohne fotografiert. Foto: Annaggadipa R. Jambi (Indonesien), 2019

Biokraftstoffe aus Pflanzenöl werden zunehmend als Alternative zu fossilen Brennstoffen verwendet, trotz der wachsenden Kontroverse über ihre Nachhaltigkeit. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat die Auswirkungen von Palmöl-Biodiesel auf Treibhausgase über den gesamten Lebenszyklus hinweg untersucht. Ergebnis: Die Verwendung von Palmöl aus neuen Plantagen, für die Wälder abgeholzt wurden, führt im Vergleich zu fossilen Brennstoffen insgesamt gesehen zu einem Anstieg der Treibhausgasemissionen. Die Bilanz ist besser, wenn das Palmöl aus Plantagen stammt, die auf bereits abgeholztem Land angelegt wurden. Darüber hinaus könnten die Emissionen durch die Einführung längerer Rotationszyklen oder neuer Ölpalmensorten mit höherem Ertrag reduziert werden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-14852-6) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

Weiterlesen
25. Feb 2020

Erfolg globaler Bemühungen zum Schutz der Mangroven

Arbeiter transportieren Mangrovensetzlinge in einem Wiederaufforstungsprojekt in Gujarat, Indien. Foto: Ulrich Saint-Paul, ZMT

Eine Studie im Fachmagazin Current Biology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.12.054) zeigt den Erfolg der globalen Bemühungen um den Schutz der Mangroven. Noch vor einem Jahrzehnt wiesen Forschende darauf hin, dass Mangrovenwälder schneller verloren gehen als fast jedes andere Ökosystem, einschließlich der Korallenriffe und tropischen Regenwälder. Ein internationales Team von mehr als 20 Forschenden unter der Leitung der Nationalen Universität Singapur sieht nun aber Grund für einen gewissen Optimismus, da der globale Verlust der Mangrovenwälder weniger alarmierend ist als zuvor angenommen. An der Studie waren auch zwei Wissenschaftler des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) beteiligt.

Quelle: ZMT

Weiterlesen
25. Feb 2020

Biologische Vielfalt erhöht die Effizienz des Energieaustauschs im Grünland

Artenreiche Blumenwiese. Foto: Alexandra Weigelt, TUM

Pflanzen beziehen ihre Energie aus der Sonne. Alle anderen Lebewesen müssen fressen, um zu leben. Doch wie funktioniert der Energiefluss in Ökosystemen und gibt es einen Unterschied zwischen Ökosystemen mit vielen und solchen mit wenigen Arten? Erstmals wurden in dieser Studie  nicht nur einzelne Ernährungstypen wie Pflanzenfresser in den Blick genommen, sondern die Nahrungsbeziehungen eines ganzen Ökosystems. „Die Studie zeigt, dass eine höhere Pflanzenvielfalt zu mehr gespeicherter Energie, einem größeren Energiefluss und einer höheren Energieeffizienz im gesamten Netz, also in allen Nahrungsketten, führt“, erläutert Dr. Oksana Buzhdygan von der Freien Universität Berlin, gemeinsam mit Dr. Sebastian T. Meyer von der Technischen Universität München (TUM) Erstautorin der im Fachmagazin Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1123-8) erschienenen Studie.

Quelle: TUM

Weiterlesen
18. Feb 2020

Methode zur Isolation von DNA bei Pflanzen eingesetzt

Forschende haben ein Verfahren entwickelt, mit dem die so genannte FAIRE-Methode nun auch bei der Versuchspflanze Ackerschmalwand angewendet werden kann. Für die Anwendung an Pflanzen war die Methode bislang nicht etabliert. Pflanzen haben eine rigide Zellwand, die den experimentellen Zugang oft erschwert. Durch das Aufbrechen von Pflanzenzellen werden auch andere Strukturen und Moleküle – beispielsweise die DNA – in Mitleidenschaft gezogen. Die Erkenntnisse der Arbeitsgruppe unter Leitung von Professor Uwe Conrath, Biochemie und Molekularbiologie der Pflanzen der RWTH Aachen, tragen dazu bei, eine erhöhte Abwehrbereitschaft von Pflanzen besser zu verstehen. Darauf aufbauend lassen sich künftig natürliche oder naturnahe Substanzen identifizieren, mit denen Nutzpflanzen umweltschonend vor Schadorganismen geschützt werden können. Ihre Ergebnisse publizierte das Team am 10. Februar in der Fachzeitschrift Nature Protocols (DOI: https://doi.org/10.1038/s41596-019-0277-9). Das meldet die RWTH heute beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: RWTH beim idw

Weiterlesen
12. Feb 2020

Silizium erhöht Wasservorräte für Pflanzen

Amorphes Silikat ist in der Lage, die für Pflanzen verfügbaren Wasservorräte in den Böden erheblich zu steigern. Das haben Forschende der Universität Bayreuth und des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) jetzt im Fachjournal Scientific Reports (http://www.nature.com/articles/s41598-020-59437-x) beschrieben. Damit bietet sich eine Chance, die weltweite Ernährungssicherheit zu stärken. Sie plädieren für eine nachhaltige Bewirtschaftung von Böden, die einen höheren Gehalt von amorphem Silikat gewährleistet.

Quelle: Uni Bayreuth

Weiterlesen
12. Feb 2020

Wie Wurzeln zum Wasser finden

Die Pflanze (Arabidopsis thaliana) wird dreidimensional montiert, steht aufrecht in einem pflanzlichen Gel und kann artgerecht mit Medium und Licht versorgt werden. Grafik und Bildrechte: Daniel von Wangenheim

Während die Hauptwurzel einer Pflanze in die Tiefe wächst, erkunden feine Seitenwurzeln den Boden in allen Richtungen. Wie Forschende aus Nottingham, Heidelberg und von der Goethe-Universität Frankfurt in der aktuellen Ausgabe von Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-019-0580-z) berichten, „wissen“ die seitlichen Wurzeln schon ganz früh, wo sie Wasser finden. „Pflanzen verzweigen ihre Wurzeln also erst einmal in alle Richtungen, aber schon mit den ersten Zellteilungen weiß die Wurzel offenbar, wo sie Wasser und Nährstoffe findet“, fasst Daniel von Wangenheim die Ergebnisse zusammen. „So können Pflanzen flexibel auf eine Umgebung mit schwankenden Ressourcen reagieren.“ Das Ergebnis beruht auf vielen Stunden Filmmaterial, das von Wangenheim in einem anschaulichen Erklärvideo im Zeitraffer auf Twitter zur Verfügung stellte: https://twitter.com/DvonWangenheim/status/1224365891292405760.

Uni Frankfurt

Weiterlesen
12. Feb 2020

Verwandtschaft kalkiger Rotalgen erstmals mit Nano-Kristallstrukturen analysiert

Kalkige Rotalgen tragen wesentlich zur Stabilisierung von Riffsystemen bei. Foto: Derek Keats from Johannesburg, South Africa [CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Erstmals ist gelungen, die genetischen Verwandtschaftsbeziehungen von kalkigen Rotalgen über Nanokristalle in deren Skeletten zu bestimmen. Ihre Ergebnisse deckten sich mit den Befunden molekularbiologischer Verfahren. Die im Journal Science Advances (https://advances.sciencemag.org/content/6/7/eaay2126) publizierte Studie von Erdwissenschafter*innen der Universität Graz eröffnet neue Möglichkeiten zur Erforschung der Zusammenhänge zwischen Evolution und genetischer sowie morphologischer Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen, etwa durch den Klimawandel.

Quelle: Uni Graz

Weiterlesen
12. Feb 2020

Rarität: Düsseldorfs Wollemie blüht

Erst nach einigen Jahren bilden sich in der Baumkrone auch die weiblichen Zapfen aus. Foto: Sabine Etges

Es gibt nur wenige lebende Pflanzen, die als botanische Dinosaurier gelten: die Wollemie (Wollemia nobilis). An der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) wachsen zwei Bäume dieser australischen Koniferenart, die lange als ausgestorben galt und zu den seltensten Arten auf der Erde zählt. Und nun hat einer von ihnen im Kuppelgewächshaus des Botanischen Gartens weibliche Blüten entwickelt, eine kleine Sensation. Besucherinnen und Besucher können diese in den kommenden Monaten bestaunen.

Quelle: HHU

Weiterlesen
11. Feb 2020

Arsen-Verbindungen im Boden der Reisfelder

Prof. Dr. Britta Planer-Friedrich, Dr. Carolin Kerl und Jiajia Wang M.Sc. (v.l.n.r.) vor dem Massenspektrometer in Bayreuth, mit dem der Nachweis der Thioarsenate in Reisböden gelang. Foto: José Miguel Leon Ninin

Unter welchen Bedingungen und in welchem Umfang schwefelhaltige Arsen-Verbindungen in Reisböden entstehen, haben Forschende untersucht. Mit einem neuen Messverfahren haben die Forschenden die Entstehung von schwefelhaltigen Arsen-Verbindungen auf Reisfeldern in Italien und China über lange Zeiträume beobachtet. Dabei stellte sich heraus: Die Mengen der auftretenden Thioarsenate stehen in einem signifikanten Zusammenhang mit den pH-Werten der Böden und weiteren einfach zu messenden Parametern. Diese Thioarsenate wurden bei Beurteilungen der gesundheitlichen Folgen des Reiskonsums bisher nicht berücksichtigt. Im Fachmagazin Nature Geoscience (https://www.nature.com/articles/s41561-020-0533-1) stellen die Forschenden der Universität Bayreuth, aus Italien und China ihre Ergebnisse vor und identifizieren dringenden Forschungsbedarf mit dem Ziel, die Verbraucher*innen vor gesundheitlichen Risiken zu schützen.

Quelle: Uni Bareuth

Weiterlesen