Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #4 (2021)

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

Quelle: Uni Freiburg

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

Quelle: Uni Hamburg

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

Quelle: MPI-MP

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

Quelle: BGBM

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

Quelle: JGU

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

Quelle: JMU

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

Quelle: BMU

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

Quelle: iDiv

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

Quelle: Uni Freiburg 

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

Quelle: iDiv

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

Quelle: GFZ

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

Quelle: DFG

Wie sich klimatische Veränderungen auf das andere Ende der Vegetationsperiode auswirken, haben Forschende nun im Fachmagazin Journal of Ecology dargelegt. Wie die Biologinnen Dr. Solveig Franziska Bucher und Prof. Dr. Christine Römermann der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) herausfanden, setzt die Blattseneszenz bei niedrigeren Temperaturen früher ein als bei höheren Temperaturen. Der Beginn dieses Prozesses kann zwar zwischen einzelnen Arten differieren, je kälter jedoch das Umfeld ist, umso schneller läuft dieser ab. Die Zeitpunkte von Blüte und Blattseneszenz sind zeitlich eng miteinander verknüpft und durch Merkmale der Pflanzen beeinflußt, wie etwa dem Blattstickstoffgehalt. Die Ergebnisse helfen, Aussagen über die Länge von Vegetationsperioden und somit über den Einfluss des Klimawandels auf Ökosysteme zu treffen.

Quelle: FSU