Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #13 (2021)

Um negative Auswirkungen der Landwirtschaft auf die biologische Vielfalt zu minimieren, braucht es biodiversitäts-freundliche Bewirtschaftung. Wissenschaftlich fundierte Handlungsempfehlungen dazu werden aber von der Praxis häufig nicht aufgegriffen. Eine aktuelle Befragung zeigt, dass die einzelnen Akteure die Bedeutung der landwirtschaftlichen Biodiversität, zum Beispiel für die Bestäubung, unterschiedlich wahrnehmen. Die Studie wurde von Dr. Bea Maas von der Universität Wien (Österreich) geleitet und in Zusammenarbeit mit Dr. Anett Richter vom Thünen-Institut für Biodiversität (Braunschweig), Dr. Yvonne Fabian von Agroscope (Zürich, Schweiz) und Dr. Sara Kroos von der Columbia Universität (New York, USA) durchgeführt. Sie ist in der Zeitschrift Biological Conservation veröffentlicht.

Quelle: Johann Heinrich von Thünen-Institut

Die Menge an Kohlenstoff, die von den Landökosystemen der Erde aufgenommen wird, schwankt von Jahr zu Jahr. Diese Schwankungen werden in erster Linie durch Veränderungen der Bodenfeuchte angetrieben. Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen, darunter Prof. Markus Reichstein und Dr. Martin Jung vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, fand dies in Modellierungsexperimenten heraus, wie sie im Fachjournal Nature berichten. Überraschenderweise wirkt sich die Bodenfeuchte vor allem indirekt auf die Kohlenstoffaufnahme der Pflanzen und Böden aus, indem sie die bodennahe Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst.

Quelle: MPI für Biogeochemie

In Regionen mit einer höheren Vielfalt an Pflanzen- und Vogelarten geht es den Menschen, die dort leben, besser. So lassen sich die Ergebnisse einer Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums (SBiK-F) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel zusammenfassen, die im Fachmagazin Landscape and Urban Planning veröffentlicht wurde. Den Forschenden zufolge profitiert insbesondere die mentale Gesundheit von einem größeren Artenreichtum, ein direkter Einfluss auf die physische Gesundheit lässt sich hingegen nicht nachweisen.

Quelle: iDiv

Wie lässt sich der Verlust der Artenvielfalt umkehren, wodurch sinkt der Nettoausstoß von Treibhausgasen auf Null und wie können Gesundheitsdaten im Krisenfall datenschutzkonform international ausgetauscht und genutzt werden? Zu diesen Fragen haben die Wissenschaftsakademien der G7-Staaten drei Stellungnahmen veröffentlicht.

Quelle: Leopoldina

Von Pflanzen inspirieren lässt sich das Hightech-Unternehmen Phytonics, ein Spin-off aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Die Phytonics Folie mit Mikro- und Nanostrukturen nach dem Vorbild von Rosenblütenblättern entspiegelt Oberflächen aller Art, macht Solarmodule bis zu zehn Prozent effizienter und verleiht vielen Gegenständen ein edles samtiges Erscheinungsbild. Die Blütenblätter von Rosen weisen eine matte und dennoch satte Farbe auf. Unter dem Rasterelektronenmikroskop offenbart die Rose ihr Geheimnis: Das äußere Abschlussgewebe ihrer Blütenblätter, die Epidermis, besteht aus dicht gedrängten Mikrostrukturen, zusätzlich gerippt durch Nanostrukturen. Mit den winzigen Strukturen gelingt es der Rose, alles einfallende Licht in die Zellen einzukoppeln – nur das farbige Licht tritt wieder aus. Von diesem Prinzip haben sich die Forschenden inspirieren lassen. Bei der Hannover Messe 2021 vom 12. bis 16. April ist die Innovation am virtuellen Stand „Future Hub“ des KIT zu sehen.

Quelle: KIT

Pflanzen benutzen das Signalmolekül GABA (Gamma-Aminobuttersäure), um sich an die Trockenheit eines Tages zu erinnern. Je trockener es ist, umso mehr GABA häuft sich im Lauf des Tages im Pflanzengewebe an. Und am nächsten Morgen entscheidet die GABA-Menge darüber, wie weit die Pflanze ihre Blattporen aufmacht. Die Öffnungsweite dieser Poren kann den Wasserverlust begrenzen, wie ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Pflanzenwissenschaftlers und Biophysikers Professor Rainer Hedrich von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg im Fachjournal Nature Communications beschreibt. „Ich erforsche seit über 35 Jahren, wie Pflanzen ihren Wasserhaushalt regulieren. Dass wir jetzt unerwartet auf eine völlig neue Strategie des Wassersparens gestoßen sind, gehört zu den größten Überraschungen in meinem Forscherleben“, sagt Hedrich.

Quelle: Uni Würzburg

Aus zwei Rhodopsinen der Alge Chlamydomonas reinhardtii haben Forschende einen neuartigen Lichtsensor konstruiert. Er besitzt enzymatische Aktivität und kann durch zwei unterschiedliche Lichtfarben geschaltet werden. UV-Licht oder violettes Licht führt zur Produktion von cGMP, einem wichtigen Signalmolekül in der Zelle. Ein blauer oder grüner Lichtblitz dagegen stoppt die Produktion des Signalmoleküls. Den neuen optogenetischen Schalter stellen Yuehui Tian, Georg Nagel und Shiqiang Gao von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in der Fachzeitschrift BMC Biology vor.

Quelle: Uni Würzburg

Eine der neun neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsverbünde (FOR) fokussiert auf pflanzliche Reproduktion. Landpflanzen haben im Laufe der Evolution eine ganze Reihe wichtiger Innovationen in der Fortpflanzung entwickelt. Dazu gehören etwa die Bildung von Sporen oder Pollen, die unbewegliche Spermazellen transportieren, oder multizelluläre Embryonen, die, in Samen eingebettet, verbreitet werden. Bisher sind jedoch die zugrunde liegenden molekular-biologischen Mechanismen dieser Prozesse nur ansatzweise verstanden. Forscherinnen und Forscher aus den Bereichen Molekular-, Entwicklungs-, Zell- und Evolutionsbiologie sowie der Bioinformatik wollen nun im Rahmen der Forschungsgruppe „Innovation und Koevolution in der sexuellen Reproduktion von Pflanzen – ICIPS“ die Neuerungen in der Evolution pflanzlicher Reproduktion eingehender analysieren. Sprecherin der neuen FOR ist Professorin Dr. Annette Becker von der Universität Gießen.

Quelle: DFG