Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #04 (2023)

Bisher blieben Gebirgsregionen von biologischen Invasionen weitgehend verschont. Doch jetzt zeigt eine neue Monitoringstudie, dass der Druck von Neophyten auf Gebirge und ihre einmalige Vegetation weltweit steigt: Die Invasion von gebietsfremden Pflanzen in höhere Lagen hat in vielen Gebirgen der Erde zwischen 2007 und 2017 zugenommen. Die Studie unter Federführung der ETH Zürich ist soeben in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution erschienen.

Quelle: ETH Zürich

Nicht-einheimische Waldbaumarten können die heimische Artenvielfalt verringern, wenn sie in einheitlichen Beständen angepflanzt sind. Hingegen sind ihre Auswirkungen auf Bodeneigenschaften gering. Zu diesem Ergebnis kommt eine internationale Übersichtsstudie mit Beteiligung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), die in der Zeitschrift NeoBiota veröffentlicht wurde.

Quelle: WSL

Bisher war in wissenschaftlichen Untersuchungen zur Zerstörung der Regenwälder vor allem deren Rodung Forschungsgegenstand. Nun hat ein interdisziplinäres Forscherteam erstmals Ursachen und Effekte weiterer menschengemachter Schäden am Beispiel des Amazonasregenwaldes untersucht. Eine größere Rolle als bisher angenommen spielt dabei die Degradation von Waldökosystemen, also menschengemachte Schäden, die nicht durch die direkte Abholzung der Wälder zustande kommen. Das geht aus Ergebnissen hervor, die von einem Forscherteam mit Kasseler Beteiligung in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurden. Degradation kommt zum Beispiel durch Dürren, Waldbrände, Holzentnahme oder infolge landwirtschaftlicher Nutzung angrenzender Flächen zustande. Zusammengenommen führen sie nach Einschätzung der Forschenden zu einem vergleichbaren Verlust an Biodiversität und mindestens ebenso hohen CO₂-Emissionen wie die Abholzung der Tropenwälder. Diese negativen Folgen zeigen sich allerdings oft schleichend.

Quelle: Uni Kassel

Biochemiker*innen haben die die Biosynthese von Capsaicin aus der Chilischote (Capsicum spec.) näher beleuchtet. Erstmals beschreibt die Arbeitsgruppe um Dr. Thomas Vogt vom Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) die enzymatische Aktivität der lange gesuchten Capsaicinsynthase. Das Enzym katalysiert den letzten Reaktionsschritt der pflanzlichen Capsaicinproduktion. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Oktober im Fachjournal Molecules.

Quelle: IPB

Das Fossil des Jahres 2023 sind genau genommen zwei Fossilien, die jedoch zu ein und demselben Organismus gehören. Es handelt sich um die fossile Pflanze Medullosa stellata mit ansitzenden Wedeln des Typs Alethopteris schneideri. Sie gehört zur heute ausgestorbenen Gruppe der Farnsamer und gedieh in saisonal trockenen Feuchtwäldern der Paläotropen im frühen Perm vor etwa 290 Mio. Jahren, berichtet der Dachverband der Geowissenschaften (DVGeo). Die Medullosen waren im Karbon Teil der kohlebildenden Moorwald-Vegetation. Im späten Karbon verschwanden diese Moorwälder als Folge eines globalen Klimawandels, der zur schrittweisen Aridisierung in den tropischen und subtropischen Ökosystemen führte. Einige der Medullosen schafften es jedoch, sich an das saisonal trockene Klima anzupassen und bildeten eine diverse Pflanzengruppe in den Wäldern des frühen Perms Mitteleuropas.

Quelle: DVGeo beim idw

Die Fruchtbarkeit des Laubmooses Physcomitrella (Physcomitrium patens) wird durch den Auxin-Transporter PINC gleich an zwei Stellen beeinflusst: „In Physcomitrella-Pflanzen, denen PINC fehlte, waren deutlich mehr Spermien schwimmfähig“, beschreibt Volker Lüth, Erstautor der Studie, die Beobachtungen. Einen entgegengesetzten Effekt hatte PINC auf die Verankerung der Sporenkapsel, die aus der befruchteten Eizelle entsteht und von den weiblichen Organen festgehalten und mit Nährstoffen versorgt wird. Trennt sich diese Verbindung, entspricht das einer Abtreibung eines Embryos, erklärt Prof. Ralf Reski. Bislang war das Hormon Auxin als Wachstums- und Entwicklungsregulator in Pflanzen bekannt. Die doppelte Wirkung der PINC-Auxin-Transporter auf die Fruchtbarkeit des Mooses haben die Forschenden der Universität Freiburg Mithilfe mikroskopischer und genetischer Methoden herausgefunden und in der Fachzeitschrift New Phytologist veröffentlicht.

Quelle: Uni Freiburg

Fallen die Temperaturen unter null Grad, bilden sich Eiskristalle auf den Blättern von winterharten Grünpflanzen. Trotzdem überstehen sie Frostphasen in der Regel unbeschadet. Mit einem besonderen Kryo-Rasterelektronenmikroskop konnten Forschende vom Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erstmals hochauflösende Bilder von Vereisungsprozessen auf heimischen Wildpflanzen und Pflanzen in der Antarktis aufnehmen. Dabei entdeckten sie verschiedene winzige Strukturen auf den Blattoberflächen, mit denen sich die Pflanzen gegen niedrige Temperaturen schützen. Ein besseres Verständnis dieser Schutzstrategien könnte auch für Nutzpflanzen oder Flugzeugoberflächen interessant sein. Die Ergebnisse erschienen im wissenschaftlichen Fachmagazin The Science of Nature.

Quelle: CAU

Das übermäßige Wachstum von teils giftigen Blaualgen (Cyanobakterien) in Gewässern ist kein Phänomen der Neuzeit. Der Mensch hat es schon vor Jahrtausenden beeinflusst. Das zeigt nun erstmals die Untersuchung von Blaualgen-DNA an Sedimenten eines Sees in Mecklenburg. Die Studie von Forschenden des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ und Kolleg*innen konnte die Geschichte der Blaualgen des Sees über die letzten 11.000 Jahre entschlüsseln und wurde in der Fachzeitschrift Communications Biology veröffentlicht.

Quelle: GFZ

Staub, Ruß oder Salz aus der Luft: Was wenig vielversprechend klingt, kommt Mikroorganismen auf Blattoberflächen von Pflanzen zugute. Welche positiven Effekte solche Aerosole für die Mikroben und die Pflanzen haben können, untersucht ein Forschungsteam vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften
und Ressourcenschutz der Universität Bonn und der Hebrew University of Jerusalem. Die Deutsch-Israelische Stiftung für Wissenschaftliche Forschung und Entwicklung (GIF) fördert das Vorhaben in den nächsten vier Jahren mit rund 800.000 Euro. Die Anschubfinanzierung stammt von einem Collaborative Research Grant aus Exzellenzmitteln der Universität Bonn.

Quelle: Uni Bonn

Eine neu entdeckte Dyscalculia-Mutante der Venusfliegenfalle hat ihre Fähigkeit verloren, elektrische Impulse zu zählen. Ein Würzburger Forschungsteam legt die Ursache des Defekts offen und beschreibt die Schlüsselkomponente im Fachjournal Current Biology. Entdeckt hatten ein Koautor der Publikation die Mutante auf einer Pflanzenbörse. Die Website der Uni Würzburg bietet auch ein kleines Video der Erkenntnisse.

Quelle: Uni Würzburg

Nicht-vaskuläre Moose leben in Kolonien, die den Boden bedecken und winzigen Wäldern ähneln. In einem echten Wald konkurrieren die Pflanzen in verschiedenen Schichten des Kronendachs um Licht. Wenn eine Pflanze nicht genügend Sonnenlicht empfängt, stellt sie die seitliche Verzweigung ein und wächst stattdessen in die Höhe. Forschende des Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften entdeckten, dass das Lebermoos, dessen Pflanzenkörper sich grundlegend von dem vaskulärer Pflanzen unterscheidet, seine Architektur ebenfalls an die Lichtverhältnisse anpasst. Die Ergebnisse haben sie im Journal Current Biology veröffentlicht.

Quelle: GMI

Eine reduzierte Biodiversität beeinträchtigt die Stabilität des gesamten Ökosystems. Ein langfristig angelegter Versuch zeigt nun, dass Grasland-Pflanzengemeinschaften mit mehreren Arten etwa zehn Jahre brauchen, bis sie sich aufeinander eingestellt haben und wieder gleichmässig viel Biomasse produzieren können. In der Studie untersuchten Forschende der Universitäten Zürich (UZH), Leipzig und Jena sowie des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) die Stabilität der pflanzlichen Biomasseproduktion über 17 Jahre in einem aussergewöhnlich langfristig angelegten Biodiversitätsversuch, dem sog. Jena-Experiment. Veröffentlicht hatten die Forschenden ihre Ergebnisse am 14. Dezember Nature Communications und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: UZH

Das Jahresprogramm des Botanischen Gartens der Uni Ulm wird bunt und steht unter dem Motto: "Farbenrausch: Farbe im Pflanzenreich". Nicht nur Pflanzen nutzen Farbpigmente, um Bestäuber anzulocken oder zur Energieproduktion. Auch der Mensch profitiert, indem er mit Pflanzenfarben malt oder Stoffe färbt. Passend zum Titelthema veranstaltet der Botanische Garten Führungen, Workshops oder Kurse.

Quelle: Uni Ulm

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert ab sofort Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur Aquakultur, die den nachhaltigen Konsum und die gesellschaftliche Anerkennung stärken. Forschungseinrichtungen und Unternehmen können ihre Projektskizzen bis zum 20. April 2023 bei der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) einreichen. Im Fokus der Bekanntmachung stehen die Bereiche der Algen und Mikroalgen, Haltungstechnik, Fütterung, Gesunderhaltung, Qualitätssicherung, Verringerung und Vermeidung unerwünschter Umweltwirkungen sowie die Identifizierung neuer Arten.

Quelle: BMEL

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert ab sofort Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur Aquakultur, die den nachhaltigen Konsum und die gesellschaftliche Anerkennung stärken. Forschungseinrichtungen und Unternehmen können ihre Projektskizzen bis zum 20. April 2023 bei der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) einreichen. Im Fokus der Bekanntmachung stehen die Bereiche der Algen und Mikroalgen, Haltungstechnik, Fütterung, Gesunderhaltung, Qualitätssicherung, Verringerung und Vermeidung unerwünschter Umweltwirkungen sowie die Identifizierung neuer Arten.

Quelle: BMEL