Artikel zur Kategorie News


13. Okt 2020

Neues Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität

Unterwasseraufnahme an der Forschungsplattform Fino in der Nordsee. Foto: Roland Krone, AWI

Die Funktion mariner Ökosysteme – und damit die Grundlage auch menschlichen Wohlbefindens – hängt von der biologischen Vielfalt der Meere ab. Wie der Klimawandel und menschliche Einflüsse die marine Biodiversität verändern, werden Forschende künftig an einem neuen Institut untersuchen: In Oldenburg entsteht ab dem kommenden Jahr das Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität, wie der Senat der Helmholtz-Gemeinschaft jetzt beschlossen hat. Damit werden die Universität Oldenburg und das Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), ihre Forschungsexzellenz auf diesem Feld bündeln und erweitern. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beider Institutionen kooperieren schon seit Langem erfolgreich in zahlreichen Projekten. Das neue Institut ermöglicht es ihnen nun, wesentliche Aspekte der Biodiversität gemeinsam zu erforschen – von der Genetik einzelner Meerestiere, Algen und Bakterien bis hin zur Funktionsanalyse eines ganzen Ökosystems.
Quelle: AWI

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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

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20. Mai 2020

Was die Deutschen 2020 über Bioökonomie denken

Biokunststoff und Biosprit aus Reststoffen stoßen bei den Deutschen auf Zuspruch, Laborfleisch und Grüne Gentechnik werden dagegen abgelehnt. Das geht aus dem Technik-Radar 2020 von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und Körber-Stiftung hervor (siehe ).  Neben der allgemeinen Einstellung zu Technik fragt die Studie in diesem Jahr ab, wie die Deutschen zu den Zielen und möglichen Auswirkungen der Bioökonomie stehen. Grüne Gentechnik lehnen laut TechnikRadar 57,5 % ab. Nur eine Minderheit (20,9 %) erkennt in gentechnischen Züchtungsverfahren einen Nutzen, wohingegen die Risiken von zwei Drittel der Befragten (66,4 %) als eher hoch oder sogar sehr hoch eingeschätztwerden. Weithin abgelehnt (61,1 %) wird auch die Pflanzenzucht mittels Mutagenese, ein seit Jahrzehnten etabliertes Züchtungsverfahren.

Quelle: acatech

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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

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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

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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

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Open Access-Artikel über Retrograde Signalling zwischen Organellen

Die Artikel eines Sonderbandes über die intrazelluläre Kommunikation zwischen Mitochondrien bzw. Chloroplasten und dem Zellkern via retrograde signalling sind frei zugänglich erhältlich in der Reihe der Philosophical Transactions B der Londoner Royal Society. Der Band wurde von Thomas Pfannschmidt, Matthew J. Terry, Olivier Van Aken und Pedro M. Quiros Anfang Mai herausgegeben.

Zum Sonderband der Philosophical Transactions B

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18. Mai 2020

Wettbewerb: Für Grüne Gründer*innen mit Ideen

Wer einen PlanB zum Erdöl hat, also eine biobasierte Geschäftsidee hat, mit der man zu einer besseren Zukunft unseres Planeten und einer nachhaltigeren Gesellschaft beitragen kann, dem sei PlanB empfohlen. Gemeinsam mit Industrieunternehmen, Business-Coaches und Expert*innen der Bioökonomiebranche werden die Ideen (weiter-) entwickelt, von Juroren bewertet und prämiert. Ideen-Skizzen müssen bis 16. August 2020 eingereicht werden.

Quelle: PLAN B-Wettbewerb

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18. Mai 2020

Bewahrung der Nutzpflanzenvielfalt

Prof. Dr. Andreas Börner schaut sich eines der rund 150.000 Muster der Genbank des IPK an. Foto: Christian Schafmeister, IPK

Das neue EU-Forschungsprojekt AGENT (Activated GEnebank NeTwork) zielt darauf ab, das Potenzial des in Genbanken rund um den Globus eingelagerten biologischen Materials durch die Einführung internationaler Standards und einer offenen digitalen Infrastruktur für die Verwaltung pflanzengenetischer Ressourcen vollständig zu erschließen. Mit dem Ziel einer besseren Integration des vorhandenen genetischen Materials in moderne Züchtungsprogramme wird das Projekt einen wichtigen Beitrag zur globalen Ernährungssicherheit und zur Anpassung der wichtigsten Feldfrüchte an die sich weltweit verändernden klimatischen Bedingungen leisten. Prof. Dr. Nils Stein vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben koordiniert das Projekt.

Quelle: IKP (pdf)

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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)

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14. Mai 2020

Thüringer Forschungspreise für Pflanzen-Bestimmungs-App

Mit der „Flora Incognita“-App fällt die Pflanzenbestimmung leicht. Foto: Patrick Mäder

Prof. Patrick Mäder und sein Forscherteam der Technische Universität Ilmenau erhielten den Thüringer Forschungspreis für Angewandte Forschung zum Thema „Künstliche Intelligenz revolutioniert die Pflanzenbestimmung“. Gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena entwickelten die Ilmenauer Wissenschaftler die weltweit erste App zur Erkennung von Pflanzen mit einem intelligenten Bestimmungsprozess. Das Projekt Flora Incognita verbindet Smartphones, künstliche Intelligenz und Bürgerbeteiligung in einer App, die interaktiv und automatisch Pflanzen anhand von Bildaufnahmen erkennt. Mit jeder erfolgreichen Anwendung lernt die App dazu und verbessert ihre Genauigkeit. Gleichzeitig entstehen durch die Speicherung der erkannten Arten und Standorte wertvolle Datensätze, um Fragen des Artenschutzes und der Biodiversität zu beantworten. Die App wurde seit ihrer Veröffentlichung schon eine Million Mal heruntergeladen.

Quelle: TU Illmenau

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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

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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

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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

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13. Mai 2020

Karliczek: Forschung und Innovation sind unsere Stärke

Die Bundesregierung hat heute den neuen Bundesbericht Forschung und Innovation 2020 beschlossen. Der alle zwei Jahre erscheinende Bericht stellt die aktuellen Strukturen, Prioritäten und die Ziele der Forschungs- und Innovationspolitik in Deutschland dar. Dazu erklärt Ministerin Anja Karliczek vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF): „Wir sind in Deutschland auch dank der staatlichen Forschungsförderung in vielen Innovations-Bereichen weltweit an der Spitze. Allerdings ist Erfolg in der Vergangenheit kein Garant für die Zukunft. Deutschland ist Innovationsland. Und wir wollen Innovationsland bleiben. Wir werden intensiv daran arbeiten müssen, dass wir die Innovationskraft unseres Landes erhalten können. Gerade weil wir mitten in der Pandemie stecken, müssen wir jetzt den Blick nach vorn richten. Wir wollen stärker aus der Krise herauskommen als wir reingegangen sind. Das können wir nur mit guter Bildung, intensiver Forschung und genügend Innovationskraft leisten. Deshalb werden die 20er Jahre das Jahrzehnt von Bildung, Forschung und Innovation sein."

Quelle: BMBF

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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

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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

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13. Mai 2020

Mit verbessertem Wurzelsystem zu höherer Dürretoleranz beim Weizen

Gut 11.000 km Wurzelhaare helfen Roggenpflanzen, Wasser und Nährstoffe auch noch unter trockeneren Bedingungen aufzunehmen. Foto: B. Hackauf, JKI

Eine Forschungsallianz will den Weizen, unser wichtigstes Brotgetreide, an das sich ändernde Klima anzupassen und dürretoleranter zu machen. Dabei setzt es auf Erkenntnisse vom Roggen. Das jetzt gestarteten Projekt TERTIUS wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) gefördert. Gemeinsame Presseinformation der BLE, der Weizen-Initiative (WI) und des Julius Kühn-Instituts (JKI).

Quelle: JKI

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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

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Rückblick auf KW 16

  • Duftstoff der Minze hemmt Wachstum von Unkräutern
  • Pflanzenvielfalt in Europas Wäldern nimmt ab

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11. Mai 2020

Bedroht Feinstaub aus dem Straßenverkehr Pflanzen und Tiere?

Hohe Feinstaubkonzentrationen in einigen Städten Deutschlands haben in den letzten Jahren erhebliche Besorgnisse ausgelöst. Hauptursache dieses Feinstaubs ist der Straßenverkehr. Während gesundheitliche Schäden für Menschen nachgewiesen wurden, sind jedoch die Auswirkungen auf Pflanzen oder Tiere bisher kaum untersucht worden. Diese Lücke schließt nun ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität Bayreuth im Rahmen des neuen, vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz geförderten Projektverbunds „BayÖkotox – Ökotoxikologie in Bayern“. Die Universität Bayreuth erhält daraus in den nächsten drei Jahren insgesamt 685.000 Euro.

Quelle: Uni Bayreuth

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11. Mai 2020

Bürger*innen halten Klima-Krise langfristig für gravierender als Corona-Krise

Fast drei Fünftel aller Bundesbürger*innen sind sich sicher, dass die langfristigen Auswirkungen der Klima-Krise gravierender sind als die der Corona-Krise. Sie wünschen sich, dass wissenschaftliche Erkenntnisse stärker für politische Entscheidungen herangezogen werden. Sie schätzen einen Staat wert, der mit Krisen fertig wird und haben im Licht von COVID-19 nicht nur gelernt, wie ihnen Freunde, Familie und Mobilität gefehlt haben, sondern auch, was ihnen Natur und regionale Produkte bedeuten. – Das sind einige Ergebnisse einer repräsentativen Befragung der forsa Politik- und Sozialforschung (Berlin) unter 1.029 Bundesbürgern ab 14 Jahren. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) hatte die als DBU-Umweltmonitor publizierte Umfrage zu den Corona-Folgen in Auftrag gegeben, um mit Blick auf ihrer Förderarbeit mehr über die Sichtweisen und Bewertungen der Bundesbürger zu den Folgen der Corona-Krise für die Umwelt zu erfahren. Einen dementsprechenden Appell hatte die DBG bereits im September 2019 an die Bundesregierung adressiert.

Quelle: DBU

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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

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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

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08. Mai 2020

Corona-Krise nur mit Mathe und Naturwissenschaften zu verstehen und bekämpfen

Die COVID-19-Pandemie kann ohne mathematisch-naturwissenschaftlichen Sachverstand nicht überwunden werden. Dies betonen fünf große mathematisch-naturwissenschaftliche Fachgesellschaften in Deutschland in einem Positionspapier. Die Fachgesellschaften vertreten die Fächer Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und Geowissenschaften. Die fünf Gesellschaften weisen auf die Beiträge hin, die von den Naturwissenschaften gerade in der aktuellen Krise geleistet werden. Ob es um technische Einrichtungen wie Intensivbetten oder Beatmungsgeräte geht, um die Voraussage künftiger Fallzahlen, für die mathematische, medizinische und epidemiologische Kenntnisse gleichermaßen wichtig sind, um die Erforschung des Virus, die Entwicklung neuer Tests auf COVID-19 bzw. auf Antikörper gegen das Virus oder um die Herstellung der benötigten Schutz- und Desinfektionsmittel – überall ist naturwissenschaftlicher Sachverstand gefragt. Das gilt insbesondere für die medizinische Versorgung sowie für die Entwicklung eines Impfstoffes oder wirksamer Medikamente, an denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in aller Welt derzeit mit Hochdruck arbeiten. Der Dachverband der Geowissenschaften (DVGeo), die Deutsche Mathematiker-Vereinigung (DMV), die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG), die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) sowie der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO), in dem auch die DBG Mitglied ist, vertreten insgesamt mehr als 130.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. "Die COVID-19-Pandemie ist damit ein eindrückliches Beispiel für die essenzielle Bedeutung der Grundlagenforschung, deren Anwendungsrelevanz weder zeitlich noch inhaltlich vorhersagbar ist“, sagt Professorin Felicitas Pfeifer, Vizepräsidentin des VBIO.

Quelle: VBIO

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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

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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

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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

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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

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04. Mai 2020

Überbrückungshilfe für Studierende vom BMBF

Die Corona-Pandemie stellt viele Studierende vor finanzielle Herausforderungen. Zwei Drittel der Studierenden arbeiten neben dem Studium. Viele von ihnen haben ihre Jobs infolge der aktuellen Corona-Pandemie verloren. Das stellt viele vor finanzielle Engpässe. Für solche Fälle stellt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eine Überbrückungshilfe bereit, berichtet der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland e.V. (VBIO).

Quelle: VBIO

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04. Mai 2020

Das KIWI-biolab verbindet Biotechnologie und Künstliche Intelligenz in Berlin

Blick in das Robotersystem im Hoch-Durchsatz-Labor der TU Berlin. Foto und (c): Felix Noack

Am 1. Mai begann offiziell die Förderung des KIWI-biolabs an der TU Berlin, eins von drei internationalen KI-Zukunftslaboren, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für die kommenden drei Jahre mit je fünf Millionen Euro fördert. KIWI-biolab wird Technologien der Künstlichen Intelligenz mit der Biotechnologie verknüpfen und dazu eng mit internationalen Wissenschaftler*innen kooperieren. Ziel ist es, Daten zu Mikroorganismen zu analysieren und Computer in die Lage zu versetzen, Laborexperimente selbstständig zu planen und zu optimieren. Schwerpunkte liegen auf der Entwicklung neuer Medikamente und der Produktion nachhaltiger Kunst- und Rohstoffe.

Quelle: TU Berlin

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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

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29. Apr 2020

DOI als „Digitaler Personalausweis“ für Genbankmaterial

Duplikate der Muster kommen regelmäßig in den Saatguttresor "Global Seed Vault" auf Spitzbergen. Foto: IPK

Die Genbank des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat für 200.000 Akzessionen sogenannte Digital Object Identifiers (DOI) vergeben, um die Datenbestände ihres Genbankmaterials eindeutig zu kennzeichnen. „Die Identifikation von Genbankmustern wurde weltweit sehr unterschiedlich gehandhabt. Das stellte eine große Herausforderung dar“, erklärt Dr. Stephan Weise, Leiter der Arbeitsgruppe Genbankdokumentation (DOK) am IPK. Die Vergabe einer DOI wird künftig auch Bestandteil der Neuaufnahme von Akzessionen in die Genbank des IPK sein. Damit kann die eindeutige Identifizierbarkeit über Generationen hinweg abgesichert werden, und es wird darüber hinaus möglich, die Nutzung der Akzessionen nachzuvollziehen.

Quelle: IPK (pdf)

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28. Apr 2020

Hohe Wertschätzung für wissenschaftliche Expertise in Zeiten von Corona

Wissenschaftsbarometer: Angaben in [%]. Jährlich mindestens 1000 Befragte. Daten 2017, 2018 und 2019 jeweils im Sommer erhoben. Grafik: Wissenschaft im Dialog, Kantar CC BY-ND 4.0

Das Vertrauen der Deutschen in Wissenschaft und Forschung ist vor dem Hintergrund der Corona-Pandemie deutlich gestiegen. Das zeigt das aktuelle Wissenschaftsbarometer Corona Spezial, eine Sonderausgabe des sonst jährlich von Wissenschaft im Dialog (WiD) herausgegebenen Wissenschaftsbarometers. Drei von vier Deutschen geben in der Erhebung an, dass sie Wissenschaft und Forschung vertrauen. In den vergangenen Jahren erklärte dies rund die Hälfte der Deutschen. Dabei zeigen sich mit 20 Prozent aktuell deutlich weniger Befragte unentschieden bezüglich ihres Vertrauens in Wissenschaft und Forschung als in den vergangenen Jahren.

Quelle: Wissenschaftsbarometer

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28. Apr 2020

Konjunkturpakete müssen Leben retten, Lebensgrundlagen schützen und Natur bewahren

Forscher*innen des Weltbiodiversitätsrates IPBES fordern, dass die Konjunkturpakete anlässlich der COVID-19-Krise nicht nur die Wirtschaft ankurbeln, sondern einen transformativen Wandel anstoßen sollen, um das Risiko künftiger Pandemien zu verringern. Dieser umfasst eine grundlegende technologische, wirtschaftliche und soziale Reorganisation. Den Beitrag verfassten die Professor*innen Josef Settele, Sandra Díaz, Eduardo Brondizio und Dr. Peter Daszak als Experten-Gastbeitrag beim IPBES. Der Text baut auf Ergebnissen der verabschiedeten IPBES-Berichte auf.

Quelle: IPBES

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27. Apr 2020

Intensivierung des Grünlands, Artenschwund und Ökosystem-Dienstleistungen

Extensiv bewirtschaftete, nährstoffarme Wiese in der Eifel: Artenreiche Grünländer wie diese sind vor allem aufgrund von Intensivierungsprozessen in der Landwirtschaft selten geworden. Foto und (c): Anja Linstädter

In den vergangenen Jahrzehnten wurden die meisten Grünlandökosysteme in Mitteleuropa durch höhere Düngergaben und durch häufigeres Mähen oder Beweiden verändert. Diese Landnutzungs-Intensivierung hat dazu geführt, dass diese Ökosysteme mehr Futter produzieren. Allerdings ging dadurch die Diversität der Arten zurück. Sind damit auch Einschränkungen in den Ökosystemleistungen verbunden? Diese Fragen wollen nun Wissenschaftlerinnen aus Vegetationsökologie und Fernerkundung der Universität Bonn gemeinsam untersuchen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Vorhaben Sensing Biodiversity Across Scales (SEBAS) in den nächsten drei Jahren mit rund 450.000 Euro.

Quelle: Uni Bonn

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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

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27. Apr 2020

ERC-Grant für die Landwirtschaft der Zukunft

Professorin Rita Groß-Hardt. Foto: Jonas Ginter, INNOWI

Die Pflanzenwissenschaftlerin Professorin Rita Groß-Hardt erhält einen ERC Proof of Concept Grant des Europäischen Forschungsrats (European Research Council, ERC). Im Projekt TriVolve wollen die Wissenschaftlerin und ihr Team zusammen mit dem Pflanzenzüchter KWS Drei-Eltern-Kreuzungen als neue Züchtungsstrategie für die Landwirtschaft etablieren. Mit ihrem Team gelang es Groß-Hardt  2017 erstmals pflanzliche Eizellen mit zwei Spermien zu verschmelzen, um Nachkommen mit drei statt zwei Elternteilen – einer Mutter und zwei Vätern – zu zeugen. Dieses Forschungsergebnis kann zu einer neuen Zuchtstrategie führen. „Mit Hilfe von Drei-Eltern-Kreuzungen können in einem Schritt die positiven Eigenschaften von gleich drei Pflanzen kombiniert werden. Zudem lassen sich mit dieser neuartigen Kreuzungsstrategie Hybridisierungsbarrieren umgehen, was die Möglichkeit eröffnet, weiter entfernte Sorten miteinander zu kombinieren“, sagt Rita Groß-Hardt von der Universität Bremen. Mit dem Projekt TriVolve möchte die Arbeitsgruppe die Erkenntnisse nun auf Nutzpflanzen übertragen.

Quelle: Universität Bremen

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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

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24. Apr 2020

Mobiler Pflanzenfitness-Test

Der diejährige Leibniz-Gründungspreis geht an das Produkt Phytoprove Pflanzenanalytik. Das Produkt der jungen Firma, eine Ausgründung des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, ist ein mobiles Messgerät zur Bestimmung der Fitness von Pflanzen und deren Versorgungszustand für Hobbygärtner und die professionelle Landwirtschaft, mit dem Ziel einer bedarfsgerechten Düngemitteldosierung. Das Gerät misst den physiologischen Zustand von Pflanzen mit nicht-invasiven Methoden. Durch die Detektion und Analyse biophysikalischer Eigenschaften des Photosynthesesystems ermitteln diese den Dünge- und Wasserstatus von Pflanzen und können deren Vitalität und Leistungsfähigkeit beurteilen. Das Preisgeld in Höhe von 50.000 Euro dient zur Unterstützung des Start-ups in der weiteren Gründungsphase.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft

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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

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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

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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

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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

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21. Apr 2020

Anbausystem zieht Salat aus behandeltem kommunalem Abwasser

Salat in hydroponischen Linien in der Pilotanlage des Forschungsteams auf dem Gelände der Kläranlage Wolfsburg-Hattorf. Foto: Isaac Vincent, Uni Hohenheim

Knackiger Salat, bewässert und gedüngt mit aufbereitetem Abwasser – und so Ressourcen wie Wasser, Nährstoffe und Flächen effizient nutzen: Das ist die Idee hinter dem gerade abgeschlossenen Projekt HypoWave. Dass sie funktioniert, hat die Pilotanlage des Forschungsteams auf dem Gelände einer Kläranlage bei Wolfsburg bewiesen. Kernstück der Anlage war ein sogenanntes hydroponisches System, bei dem Pflanzen ohne Erde in einer Nährlösung gezogen werden. Dr. Jörn Germer, Agrarökologe an der Universität Hohenheim in Stuttgart, hat es mit seinem Team für den Einsatz kommunaler Abwässer angepasst. Eine Idee mit Zukunft im Wissenschaftsjahr 2020 Bioökonomie. Das Gesamtprojekt unter Leitung der TU Braunschweig wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,1 Mio. Euro gefördert. An der Universität Hohenheim zählt das Teilprojekt mit einer Fördersumme über 386.448 Euro zu den Schwergewichten der Forschung.

Quelle: Uni Hohenheim

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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

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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

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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

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14. Apr 2020

Neue Rebsorte Calardis Blanc in Sortenliste aufgenommen

Mit der Aufnahme der mehrfach pilzwiderstandsfähigen Neuzüchtung in die Sortenliste ernten die Forschenden aus dem Julius Kühn-Institut (JKI) den Lohn von fast drei Dekaden Züchtungsarbeit (Kreuzung 1993). Vorteil der neuen Generation von PIWI-Rebsorten besteht darin, dass die Resistenz vom Pilz nicht so schnell gebrochen werden kann und deutlich weniger Pflanzenschutz erforderlich ist. Eine ausführliche Beschreibung der Eigenschaften und Infos rund um die JKI-Neuzüchtung fasst ein Dossier von Dr. Töpfer zusammen (pdf).

Quelle: JKI

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14. Apr 2020

Leibniz: Naturkundemuseum Berlin und Institut in Großbeeren evaluiert

Die Förderung des Berliner Museums für Naturkunde (MfN) und des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau e.V., Großbeeren (IGZ) sollen fortgeführt werden. Das hat der Senat der Leibniz-Gemeinschaft nach Abschluss der regelmäßigen wissenschaftlichen Evaluierung im Rahmen eines Beschlussverfahrens anstelle einer ursprünglich geplanten Präsenzsitzung beschlossen, die aufgrund der derzeitigen Kontaktbeschränkungen nicht stattfinden konnte. Der Senat empfahl Bund und Ländern, die gemeinsame Förderung des MfN fortzusetzen. Das IGZ soll dagegen in fünf Jahren erneut evaluiert werden. Beide waren gemeinsam mit drei weiteren Instituten der Leibniz-Gemeinschaft überprüft worden.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft

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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

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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

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08. Apr 2020

Moises Exposito-Alonso erhält erneut einen Forschungspreis

Preisträger Dr. Moises Exposito-Alonso. Foto: MPI für Entwicklungsbiologie

Für seine auch von uns mit dem Wilhelm-Pfeffer-Preis ausgezeichnete Dissertation zur Anpassungsfähigkeit der Pflanzenwelt an den Klimawandel erhält Dr. Moises Exposito-Alonso nun auch den Karl Freudenberg-Preis. Die mit 10.000 EUR dotierte Würdigung wird von der Heidelberger Akademie der Wissenschaften vergeben. Der aus Spanien stammende Evolutionsgenetiker Moises Exposito-Alonso untersuchte anhand der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), ob und wie gut sich Pflanzen auf die Veränderungen des Weltklimas einstellen können. In seiner Dissertation konnte Exposito-Alonso zum ersten Mal direkt zeigen, welchen Fußabdruck die Selektion im Erbgut einer Art in Echtzeit hinterlässt. Die Dissertation wurde vom Geschäftsführenden Direktor des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen, Prof. Dr. Detlef Weigel betreut. Das meldet das MPI für Entwicklungsbiologie beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie beim idw

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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

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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

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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

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06. Apr 2020

Neue Leiterin des Botanischen Museums Berlin

Im lebendigen Museum - dem Botanischen Garten Berlin - leben alle Objekte. Foto: I. Haas, Botanischer Garten Berlin

Seit März 2020 leitet Dr. Sibylle Hoiman das Botanische Museum und die Abteilung Wissenskommunikation im Botanischen Garten und Botanischen Museum (BGBM) der Freien Universität Berlin. Das Botanische Museum, einzigartig in der deutschen Museumslandschaft, vermittelt und kontextualisiert die wissenschaftlichen Aktivitäten des Botanischen Gartens in Ausstellungen, Publikationen sowie in einem breit gefächerten Kultur- und Bildungsangebot.

Quelle: BGBM

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02. Apr 2020

Verbesserung der Klimarekonstruktion anhand von Baumringen

Baumringe können uns viel über das Klima in der Vergangenheit sagen und werden daher in der Wissenschaft für Klimarekonstruktionen genutzt – was gerade in Zeiten des Klimawandels von großer Bedeutung ist. Allerdings spiegeln die Jahrringe der Bäume seit den 1960er-Jahren die Temperaturentwicklung nicht mehr korrekt wider. Dieses als „Divergenz“ bezeichnete Problem ist der Ausgangspunkt für ein neues Forschungsprojekt, für das der Paläoklimaforscher Prof. Dr. Jan Esper von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) eine EU-Förderung über 2,5 Millionen Euro erhält. Esper und sein Team werden während der fünfjährigen Laufzeit des Projekts die Baumentwicklung an 100 Standorten der nördlichen Hemisphäre verfolgen und ein neues Modell entwickeln, um das Baumwachstum zu rekonstruieren und verlässliche Angaben für die Klimaforschung bereitzustellen. Der Europäische Forschungsrat, kurz ERC für European Research Council, hat für das Projekt MONOSTAR einen ERC Advanced Grant bewilligt.

Quelle: JGU

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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26. Mär 2020

Landschaftsökologe für innovative Lehrmethoden ausgezeichnet

Professor Martin Wilmking, Foto: Julien Bota

Wie berichtet erhält Prof. Martin Wilmking (PhD), Landschafts- und Pflanzenökologe an der Universität Greifswald, erhält den Ars legendi-Fakultätenpreis Mathematik und Naturwissenschaften 2020 in der Kategorie Biowissenschaften. Er überzeugte die Jury durch die große Bandbreite seiner an die polyvalente Zuhörerschaft angepassten innovativen Lehrideen. Dazu gehören unter anderem der Einsatz von Peer groups, flipped classroom, innovativen Prüfungsformen sowie der konsequente Einsatz von sofortigem digitalem Feedback. Die Pressemitteilung stellt die von Wilmking angewendeten Methoden vor.

Quelle: Uni Greifswald

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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

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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

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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

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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

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20. Mär 2020

Fleischfressende Pflanze nach 220 Jahren wiederentdeckt

Drosera intermedia: Links, wie von F.G. Hayne in der Erstbeschreibung von 1798 gezeichnet und von J.S. Capieux graviert. Rechts der dazu passende, nun entdeckte Herbarbeleg aus München. Linkes Bild: SLUB Dresden/Digitale Sammlungen/Botan.471-3 (Lizenz CC-BY-4.0), rechtes Bild: SNSB-Botanische Staatssammlung München

Der Botaniker Dr. Andreas Fleischmann hat den bisher unbekannten originalen Hamburger Herbar-Beleg aus der Beschreibung des Mittleren Sonnentaus (Drosera intermedia) aus dem Jahr 1798 in München wiederentdeckt – aufgrund der Übereinstimmung der getrockneten Pflanze mit der Illustration aus der Originalpublikation und daran anknüpfenden Recherchen. Die Ergebnisse veröffentliche Fleischmann von den Staatlichen Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns (SNSB) gemeinsam mit seinem Kollegen aus Brasilien nun in der Fachzeitschrift Taxon (DOI: https://doi.org/10.1002/tax.12158).

Quelle: SNSB

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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

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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

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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

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17. Mär 2020

Pflanzenschutz: Kommunikation statt Giftkeule

In Biochips kultivieren Forscherinnen und Forscher Pflanzenzellen, um die Wirkung unterschiedlicher Signalstoffe auf die Zellen zu untersuchen. Foto: Alexandra Wolf, KIT

Vermehrte Trockenheit und Hitze setzen den Pflanzen zu: So breiten sich am Oberrhein durch den Klimawandel neue Pflanzenkrankheiten aus, zum Beispiel das Esca-Syndrom, das Rebstöcke absterben lässt. An neuen Ansätzen für Pflanzenschutz ohne Herbizide und Fungizide arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern im Projekt DialogProTec. Mit Kolleginnen und Kollegen aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz forschen sie im Dialog mit Weinbauern, Landwirten und der Industrie. Das Projekt wird im grenzüberschreitenden EU-Programm Interreg Oberrhein gefördert.

Quelle: KIT

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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

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12. Mär 2020

Nahrung für unsere Zukunft

Die zweite Kölner Food for Future Konferenz wird am 14. und 15. September 2020 an der Universität zu Köln stattfinden. Themen sind die Zukunft der Nahrungsmittelproduktion, die Optimierung von Ernten, die Veränderungen der Landnutzung und ihre Auswirkungen auf den ländlichen Alltag. Außerdem wird es eine kostenlose, englischsprachige Podiumsdiskussion für die Öffentlichkeit geben, die eine Anmeldung erfordert. Die Themen der englischsprachigen Konferenz, zu der bis 15. Mai Abstracts erbeten werden, thematisiert

  • Functional Food
  • Plant-Environment Interactions
  • Urbanization and Development
  • Food and Rural Livelihoods

Zum 15. Mai endet auch der Frühbucher-Rabatt.

Details auf der Konferenz-Website

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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

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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

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10. Mär 2020

Ars legendi-Fakultätenpreis geht an Pflanzenökologen

Professor Martin Wilmking (PhD) vom Institut für Botanik und Landschaftsökologie an der Universität Greifswald erhält den diesjährigen Ars legendi-Fakultätenpreis im Fach Biologie für seine exzellente Hochschullehre. Wilmking überzeugte die Jury durch die große Bandbreite seiner an die polyvalente Zuhörerschaft angepassten Vermittlungsmethoden. Um der Herausforderung durch unterschiedliches Vorwissen und verschiedene Lerngeschwindigkeiten zu begegnen, zielt Wilmking auf die Aktivierung der Studierenden und hat alle Vorlesungen in interaktive Kurse umgewandelt. Er setzt dabei unter anderem auf den Einsatz von Peergroups, den flipped classroom, innovative Prüfungsformen sowie den konsequenten Einsatz von sofortigem digitalem Feedback. Der mit je 5.000 Euro dotierte Preis wird jedes Jahr vom Stifterverband, der Gesellschaft Deutscher Chemiker, der Deutschen Mathematiker-Vereinigung, der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und dem Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) in den vier Disziplinenen Biologie, Chemie, Mathematik sowie Physik ausgelobt.

Details: VBIO

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09. Mär 2020

Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP): Steuergelder für Umwelt und Gemeinwohl

Eine strukturreiche Landschaft erfreut das Auge, fördert die biologische Vielfalt und kommt auch der Landwirtschaft zugute. Foto: Sebastian Lakner

Über 3600 Forscheinnen und Forscher aus ganz Europa fordern von der EU, die Wissenschaft bei der GAP-Reform zu berücksichtigen. In einem Positionspapier koordiniert von Wissenschaftler*innen des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Rostock, bewerten sie die aktuellen Reformvorschläge der EU-Kommission als unzureichend. Weder die angestrebten Klima- und Naturschutzziele noch wesentliche soziale Ziele der GAP würden so erreicht. Milliarden Euro von Steuergeldern würden ineffektiv eingesetzt – wider besseres Wissen. „Die GAP nach 2020, wie sie derzeit von der Europäischen Kommission vorgeschlagen wird, geht die Herausforderungen in den Bereichen Umwelt und Nachhaltigkeit nur unzureichend an. Das macht ein Weiter-wie- Bisher-Szenario sehr wahrscheinlich“, schreiben die Autor*innen des Positionspapiers. 21 Ökolog*innen, Ökonom*innen und Agrarwissenschaftler*innen hatten das Positionspapier (DOI: doi.org/10.5281/zenodo.3666258) verfasst und im Herbst vergangenen Jahres als Petition ins Internet gestellt. Über 3600 Wissenschaftler*innen aus allen 27 EU- und 36 weiteren Staaten haben seitdem die Petition unterschrieben (DOI: doi.org/10.5281/zenodo.3685632). Im aktuellen Artikel in der Zeitschrift People and Nature (DOI: https://doi.org/10.1002/pan3.10080) schlagen sie zehn Maßnahmen für eine nachhaltige und gerechte Landwirtschaft vor.

Quelle: iDiv

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09. Mär 2020

Humboldt-Stipendiat untersucht Trockentoleranz von Cyanobakterien

Dr. Nadev Oren prüft die Cyanobakterienkultur in der von ihm entwickelten Anlage. Foto: ITMZ, Uni Rostock

Um einen trockenen und heißen Lebensraum zum Beispiel in der Negev Wüste erfolgreich zu besiedeln, haben sich Cyanobakterien vielfältig angepasst. Die molekularen Grundlagen dieser Anpassungsstrategien sind bis heute allerdings nur unvollkommen verstanden. Hier setzt das Forschungsprojekt von Dr. Nadev Oren an. Seine bisherigen Untersuchungen haben ergeben, dass ein Lichtsensorsystem eine wichtige Rolle bei der Aktivierung des Trockenanpassungsprozesses spielt. „Im Fokus meiner derzeitigen Untersuchungen steht die Frage, wie das Lichtsignal die Trockenanpassung auf molekularer Ebene steuert.“ Durch ein besseres Verständnis der Trockentoleranz von Cyanobakterien könnte es langfristig gelingen, Nutzpflanzen mit verbessertem Wachstum bei hohen Temperaturen und Wassermangel zu züchten, hofft der Wissenschaftler, der für seinen 2-jährigen Aufenthalt an der Universität Rostock ein Forschungsstipendium der A. v. Humboldt Stiftung eingeworben hat. Das Forschungsprojekt resultiert aus einer langen Zusammenarbeit von Professor M. Hagemann, Abt. Pflanzenphysiologie, Universität Rostock, mit der AG von Professor A. Kaplan, Dept. Plant and Environmental Sciences, Hebrew University, Jerusalem.

Quelle: Uni Rostock

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05. Mär 2020

Wissenschafts-Kommunikation schon im Studium

Die FDP-Fraktion fordert in einem Antrag (19/17517) die Wissenschaftskommunikation zu stärken. So soll Glaubwürdigkeit und Vertrauen in die Wissenschaft vermittelt werden, Bürger sollen stärker in die Kommunikation über Wissenschaft und ihre Entwicklungen einbezogen werden. Es sollen mehr als bisher diejenigen Menschen erreicht werden, die sich nicht ständig und unmittelbar mit Wissenschaft beschäftigen. Ein besonderes Augenmerk soll darauf gelegt werden, was die Bürger angesichts der Informationen über wissenschaftliche und technologische Entwicklung bewegt, beunruhigt oder was sie gar an den Botschaften zweifeln lässt. Details offeriert das Portal Heute im Bundestag (hib).

Quelle: hib

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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

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