Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #46 (2025)

Fleischfressende Pflanzen der Gattung Pinguicula (Fettkraut) aus Mexiko betreiben offenbar den gleichen wassersparenden Photosynthese-Weg, wie dies viele sukkulente Kakteen-Pflanzen oder Dickblattgewächse tun. Botanikerinnen und Botaniker der Staatliche Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns (SNSB) und der Ludwigs-Maximilians Universität München weisen die sogenannte CAM-Photosynthese erstmals für eine fleischfressende Pflanzen nach. Über die Hälfte der ca. 110 weltweit bekannten Fettkraut-Arten stammen aus den Bergregionen des subtropischen Mexikos. Dort besiedeln die kleinen fleischfressenden Pflanzen Felsböden, welche die überwiegende Zeit des Jahres sehr trocken sind. Fettkräuter passen ihren Stoffwechsel offenbar an die Trockenheit an, wie die Forschenden in einer experimentellen Studie nachwiesen: Sie wechseln zur sogenannten CAM-Photosynthese (CAM = Crassulacean Acid Metabolism oder Crassulaceen-Säurestoffwechsel), die man von vielen trockenheitsverträglichen Gewächsen kennt. Bei diesen Pflanzen bleiben die Spaltöffnungen der Blätter tagsüber geschlossen, so dass zwar kein CO₂ zur Photosynthese aufgenommen wird, die Pflanzen aber so am trockenheißen Tag auch kein Wasser durch Verdunstung verlieren. Erst nachts öffnen sich die Spaltöffnungen und die Pflanze „atmet“ CO₂ ein, welches gespeichert wird. Tagsüber wird auf diesen Kohlenstoffvorrat aus der Nacht zurückgegriffen. Das Forschungsteam veröffentlichte seine Erkenntnisse nun in der Fachzeitschrift Plant Biology. „Damit kennen wir nun bereits 39 verschiedene Pflanzenfamilien, in denen sich die CAM-Photosynthese unabhängig voneinander entwickelt hat,“ resümiert Studienleiterin Professorin Gudrun Kadereit, Direktorin der Botanischen Staatssammlung und des Botanischen Gartens München sowie Lehrstuhlinhaberin für Systematische Botanik an der LMU München.

In heimische Nahrungsnetzwerke fügen sich fremde Pflanzenarten mit der Zeit immer besser ein. Dabei ist es nicht so wichtig, woher die Pflanze ursprünglich kommt oder ob sie mit heimischen Pflanzen verwandt ist. Viel bedeutsamer ist es, wie weit sie sich verbreitet hat und wie lange sie schon in Europa wächst. Je länger sie angesiedelt und je höher ihr Verbreitungsgebiet ist, desto mehr kleinere Pflanzenfresser wie Miniermotten, Gallmücken oder Blattläuse nutzen sie – wobei sich dann ähnlich vielfältige Interaktionen wie bei heimischen Pflanzen einstellen können. Zu dieser Erkenntnis kommen Forschende der Universität Leipzig und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) unter der Leitung von Dr. Ingmar Staude. Ihre Studie haben sie gerade in der Fachzeitschrift Ecology Letters veröffentlicht. Das bedeute auf der einen Seite, dass sich die Natur besser und schneller an neue Pflanzen anpassen kann als bisher angenommen, aber auf der anderen Seite auch, dass heimische Pflanzenarten essentiell sind, um die hohe Diversität von hochspezialisierten Kleinstpflanzenfressern aufrechtzuerhalten, erklärt Staude. Dazu analysierten sie eine paneuropäische Datenbank, die über 127.000 Interaktionen zwischen 12.000 Pflanzen und 26.000 kleinen Pflanzenfressern dokumentiert, ergänzt mit Informationen zu den Pflanzen, darunter ihre Verbreitung in Europa, ihr Einführungszeitpunkt, ihre geografische Herkunft und ihre Verwandtschaft zu heimischen Arten.

Die Art und Weise, wie Menschen die Flächen der Erde nutzen, hat einen großen Einfluss auf die Ernährungssicherheit, die Biodiversität und das Klima. Die hohe Nachfrage beispielsweise nach Soja als Futtermittel oder Palmöl als günstiges, vielseitiges Pflanzenöl bewirkt, dass Flächen intensiv bewirtschaftet oder neu erschlossen werden. Oft gehen damit der Verlust von Biodiversität und die Beschleunigung des Klimawandels einher. Die Wirkmechanismen des internationalen Agrarhandels können aber auch genutzt werden, um positiv auf diese Zielkonflikte einzuwirken, so die Autorinnen und Autoren eines heute erschienenen Diskussionspapiers der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina. n dem Papier „Wie kann der internationale Agrarhandel zu Biodiversitätsschutz, Klimaschutz und Ernährungssicherung beitragen?“ beschreiben sie politische, rechtliche und finanzielle Rahmenbedingungen für eine positive Hebelwirkung. Das zeitgleich veröffentlichte digitale Dossier „Agrarhandel und Konsum“ veranschaulicht das Thema am Beispiel von Soja, Kaffee und Palmöl.

Die Artenvielfalt ist selbst in Deutschland zu großen Teilen unbekannt. Um diese Wissenslücken zu schließen, haben sich acht deutsche Forschungseinrichtungen in der Initiative „Unbekanntes Deutschland“ zusammengeschlossen. Ihr Ziel ist es, bisher unentdeckte Arten systematisch zu erfassen, zu beschreiben, ihre ökologische Bedeutung besser zu verstehen und daraus Schutzmaßnahmen zu entwickeln. "Selbst in der Bundesrepublik Deutschland, einem Land mit langer Tradition naturkundlicher Forschung, ist unsere Wissenslücke enorm,“ sagt Dr. Ricarda Lehmitz vom Senckenberg Museum für Naturkunde in Görlitz, Erstautorin eines Artikels in npj Biodiversity, der das Projekt und die geplanten Schritte beschreibt. Die Initiative vereint taxonomische Expertise, naturkundliche Sammlungen und moderne Technologien mit der Beteiligung von Citizen Scientists. Auf diese Weise soll eine umfassende Inventur der Biodiversität Deutschlands entstehen. In der Initiative „Unbekanntes Deutschland“ sind acht deutsche Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen: 

• das Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB), 
• das Naturkundemuseum Stuttgart, 
• das Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, 
• das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), 
• das Museum für Naturkunde in Berlin,
• das Naturkundemuseum Karlsruhe, 
• die Zoologische Staatssammlung München 
• und die Senckenberg Gesellschaft für Naturkunde.