Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #15 (2025)

Warum der Informationsaustausch zwischen Arten entscheidend ist für die Stabilität von Ökosystemen, zeigt eine neue Studie. Im Fokus steht das sogenannte „Internet der Natur“. Dieses Konzept zeigt, wie Lebewesen nicht nur Materie und Energie austauschen, sondern auch Informationen, die ihr Verhalten, ihre Interaktionen und die Dynamik von Ökosystemen entscheidend prägen. Die Studie geleitet von Dr. Ulrich Brose vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena, wurde in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlicht und bietet einen neuen Blick auf die verborgenen Mechanismen in der Natur.

Der jüngst vorgelegte Koalitionsvertrag enthält verschiedene Absichtserklärungen zur Gestaltung von Bildung und Forschung. Die im Bündnis „Wissenschaft verbindet“ zusammengeschlossenen großen mathematisch-naturwissenschaftlichen Gesellschaften - darunter der Biologie Dachverband VBIO - teilen die im Koalitionsvertrag vom April 2025 niedergelegte Einschätzung, dass Bildung, Forschung und Innovation der Schlüssel für die Zukunft unseres Landes sind. Ob die vorgesehenen Maßnahmen und deren finanzielle Ausstattung ausreichend sind, um den Wissenschaftsstandort zukunftssicher zu gestalten, wird sich erst in der Praxis zeigen. Die vier Gesellschaften weisen vor diesem Hintergrund explizit darauf hin, dass zusätzliche finanzielle Mittel essentiell sind, aber allein nicht ausreichen. Darüber hinaus sind vielmehr weitere Maßnahmen notwendig, um optimale Rahmenbedingungen für eine zukunftsfähige Wissenschaft zu schaffen. Denn in einer zunehmend komplexeren Welt mit schnellem Wissensfortschritt benötigen junge Menschen eine umfassende Bildung zur sachgerechten Bewertung und lösungsorientiertem Handeln – insbesondere im Bereich von Mathematik und Naturwissenschaften.

Mit dem neuen System namens MetaFlowTrain lassen sich Stoffwechsel und Wechselwirkungen in mikrobiellen Gemeinschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen untersuchen. Auch zwischen Mikroorganismen und ihren Wirten sowie zwischen mikrobiellen Gemeinschaften von Pflanzen. MetaFlowTrain – ein speziell entwickeltes Fluidiksystem - ermöglicht es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, verschiedene Mikroorganismen in maßgeschneiderte, 3D-gedruckte Mikrokammern einzubringen. Diese Mikrokammern sind von Filtern umgeben, die den Austausch von Metaboliten ermöglichen und gleichzeitig die Übertragung von Mikroorganismen verhindern. Die Mikrokammern können dabei einzeln stehen oder in einer Reihe angeordnet werden (z. B. wie ein Zug mit verschiedenen Waggons), wobei jede einzelne Kammer unterschiedliche Gruppen von Mikroorganismen enthält. Die Studie der Forschenden des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) wurde nun in Nature Communications veröffentlicht. 

Ursachen und Auswirkungen des Vordringens der Aufrechten Trespe (Bromus erectus), ein hochwüchsiges, mehrjähriges Gras, in Kalkmagerrasen haben Prof. Dr. Thomas Fartmann von der Universität Osnabrück mit weiteren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Kaiserstuhl im Südwesten Baden-Württembergs untersucht. Ihre nun in der Fachzeitschrift Journal of Environmental Management publizierte Studie ergab, dass trotz eines intensivierten Naturschutzmanagements die Bedeckung der Grasart in den vergangenen 40 Jahren stark zugenommen hat. Sie bedroht die artenreichen Kalkmagerrasen. Die Forschenden schlagen häufigeres Management und kürzere Ruheintervalle vor. 

Könnte es sein, dass einer von nur drei bekannten Markern, die direkt auf die DNA abzielen, gar nicht außerhalb des Mikrobenreichs existiert? Forschende unter der Leitung von Xiaoqi Feng am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) haben jetzt nachgewiesen, dass dieser Marker – N4-Methylcytosin (4mC) – unerlässlich ist für die Entwicklung und Reifung der Spermien im Lebermoos Marchantia polymorpha, eine der ältesten existierenden Pflanzenformen und damit einem wichtigen Organismus in der Evolution von Pflanzen. Die Ergebnisse hat das Team in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht. Die vorliegende Studie wurde am Department of Cell and Developmental Biology des John Innes Centre in Norwich, Großbritannien, begonnen, bevor Xiaoqi Feng an das ISTA wechselte.

Mineralablagerungen aus Tropfsteinhöhlen zeigen, dass das Landesinnere des heutigen Saudi-Arabiens im Lauf der letzten acht Millionen Jahre immer wieder und über kürzere Zeiträume feucht und grün war. Ein internationales Team unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz konnte mit Unterstützung der saudischen Kulturerbe-Kommission und des saudischen Kulturministeriums das Klima der Arabischen Wüste mit Hilfe von Isotopenanalysen rekonstruierten. Die Forschenden schlussfolgern in ihrer in Fachmagazin Nature erschienenen Studie, dass das ausgedehnte Trockengebiet zwischen Afrika und Eurasien nicht immer ein unüberwindbares Hindernis für Menschen und Tiere war.