Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #43 (2025)

Eine internationale Studie zeigt erstmals, dass biologische Invasionen Ökosysteme nicht auf einheitliche Weise verändern. Einige Auswirkungen, insbesondere der durch invasive Arten verursachte Verlust einheimischer Pflanzenvielfalt, sind anhaltend und verstärken sich mit der Zeit. Andere Auswirkungen, wie etwa Änderungen des Nährstoffgehalts im Boden, klingen mit zunehmender Dauer der Invasionen oft ab, wie die Forschenden unter Leitung der Universität Bern berichten. Die im Fachmagazin 
Science veröffentlichte Meta-Studie könnte bei der Entscheidung helfen, wann schnell gehandelt werden sollte und wann eine kontinuierliche Überwachung sinnvoller ist.

Mit mehr als 70 Handlungsoptionen legt der Welt-Biodiversitätsrates (Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, IPBES) seinen bisher umfangreichsten Bericht zu den Verflechtungen zwischen biologischer Vielfalt, Wasser, Ernährung und Gesundheit zur Beratung politischer Entscheidungsträgerinnen und -träger vor. Damit gehört er zu den anspruchsvollsten Berichten, die die IPBES-Gemeinschaft je hervorgebracht hat. Der Nexus-Bericht thematisiert und bewertet als erster seiner Art die Zusammenhänge zwischen dem Verlust an Biodiversität, der Wasserqualität und -verfügbarkeit, der Ernährungssicherheit und Gesundheit sowie der Widerstandsfähigkeit gegen Klimawandelfolgen. Expertise kommt auch vom Thünen-Institut für Biodiversität.

Wenn Landwirtinnen und Landwirte Luzerne mit Spitzwegerich kombinieren, kann der Futterertrag im Vergleich zu herkömmlichen Mischungen verdoppelt werden. Gleichzeitig gelangt weniger Nitrat in das Grundwasser. Das zeigt eine Studie unter Mitarbeit des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung ZALF, die in der Fachzeitschrift Agronomy Journal veröffentlicht wurden. 

Wie schaffen es Pflanzen, Hormone, Zucker und andere Moleküle von Zelle zu Zelle zu verfrachten? Wie funktioniert der Transport über längere Strecken, etwa von den Blättern in die Wurzeln? Für diese Fragen interessiert sich Professor Ulrich Hammes, der neue Leiter des Lehrstuhls für Botanik I an der Universität Würzburg. Im Mittelpunkt seiner Forschung stehen Transportproteine. Und er ergänzt: „Wir versuchen, die Funktion und die Struktur dieser Transporter bis ins atomare Detail zu verstehen.“ Genug zu tun gibt es auf diesem Gebiet: „Drei bis fünf Prozent des Erbguts einer Pflanze bestehen aus Bauanleitungen für Transportproteine. Aber wir kennen bisher noch nicht einmal 20 Prozent dieser Proteine“, erklärt Ulrich Hammes.  Vom Lehrstuhl für Systembiologie der Pflanzen der Technischen Universität München ist Hammes zum Oktober 2025 als Leiter des Lehrstuhls für Botanik I – Molekulare Pflanzenphysiologie und Biophysik an die Universität Würzburg gewechselt. 

Forschende wollen biotechnologische Zellfabriken entwickeln, die ohne landwirtschaftliche Anbauflächen und fossile Rohstoffe auskommen. Dazu setzen sie auf die Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii, um aus Kohlendioxid und Sonnenlicht die wichtige Grundchemikalie Glykolat zu produzieren – einen Baustein für Medikamente, Konservierungsstoffe und Polymere, der heute noch aus teils giftigen fossilen Ausgangsstoffen hergestellt wird. Die Mikroalge wird mit neuartigen Mutationsmethoden und KI-basiertem Screening für die industrielle Nutzung optimiert. Die drei Projektpartner von der TU Chemnitz, der Universität Leipzig und des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) haben bereits wichtige Fortschritte erzielt und arbeiten mit innovativen Ansätzen. Das PhotoKon genannte Projekt (Photokatalytische Konversion von CO₂ in Glykolat durch mikrobielle Zellfabriken unter Nutzung von Zufallsmutagenese und künstlicher Intelligenz) läuft seit Juni 2024 und wird noch bis 31. Mai 2027 gefördert, wobei es die wissenschaftlichen Grundlagen zur Nutzung ionisierender Strahlung als neues Verfahren zur gezielten Züchtung und Optimierung von photosynthetisch aktiven Zellen erarbeitet.