Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #9 (2026)

Pflanzensamen enthalten noch keine funktionierenden Chloroplasten. Nach der Keimung müssen Sämlinge daher den Photosynthese-Apparat zunächst aus hunderten von Chlorophyll- und Proteinmolekülen aufbauen. Wie dieser entscheidende Entwicklungsschritt im Pflanzenleben reguliert wird und wann und wo genau er startet, ist in den molekularen Abläufen noch sehr unverstanden. Pflanzenphysiologen am Institut für Botanik der Leibniz Universität Hannover (LUH) haben nun einen Durchbruch in diesem Forschungsfeld erzielt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bedienten sich dabei einer Mutante mit einem Defekt in der Chloroplasten-RNA-Polymerase. Diese Mutante kann die Gene für die Photosynthese nicht anschalten und bleibt deswegen weiß. Die Forscher reparierten den Gendefekt der Mutante, bauten dabei aber einen synthetischen Lichtschalter mit ein, der unter rotem Licht ausgeschaltet ist, aber unter blauem Licht eingeschaltet wird. Mit diesem Optoswitch konnten die Biologen nun die BVB09 genannte Pflanzenlinie dazu bringen, gezielt Chloroplasten bei Blaulichtbestrahlung zu erzeugen. Chloroplasten können daher nur zu bestimmten Zeitpunkten und in bestimmten Geweben erzeugt werden, wie das Team in der Fachzeitschrift Nature Communications berichtet.

Steigende Meerestemperaturen lassen Korallenriffe auf der ganzen Welt ausbleichen. Ein Forschungsteam an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München (TUM) hat erstmals die biologischen Prozesse hinter der Korallenbleiche direkt in lebenden Korallen untersucht. Mithilfe von Neutronen gelang es ihnen, strukturelle Veränderungen an den Thylakoidmembranen, an denen die Photosynthese abläuft, während des Bleichprozesses sichtbar zu machen. „Neutronen ermöglichen es uns, die Membranen direkt während der aktiven Photosynthese zu beobachten“, erklärt Dr. Christopher Garvey, ein Autor der Studie und Instrumentenwissenschaftler am FRM II. Die Untersuchungen an der Kleinwinkelstreuanlage KWS-2 des Forschungszentrum Jülich am FRM II in Garching ergaben, dass die Veränderungen im Abstand der Algenmembranen wichtige Hinweise für ihren physiologischen Stress liefern. Die Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden im Fachjournal Journal of Applied Crystallography.

Wie passen sich Pflanzen an Trockenheit und Hitze an? Neue Studien zu Pflanzen der Kanarischen Inseln zeigen, dass Anpassung nicht durch ein einzelnes Merkmal bestimmt wird, sondern durch das Zusammenspiel ganzer Eigenschaftspakete. Selbst nahverwandte Pflanzen können dabei sehr unterschiedliche Wege einschlagen. Offenbar sind die Überlebensstrategien sukkulenter Pflanzen deutlich vielfältiger als nur ein an Wassermangel angepasster Photosynthese-Mechanismus. Vielmehr entwickeln Pflanzen in Trockengebieten ein ganzes Bündel an zusätzlichen Eigenschaften, um optimal an ihre Umwelt angepasst zu sein. In Klimakammer-Versuchen im Botanischen Garten München-Nymphenburg fanden Forschende nun heraus, dass selbst nahverwandte Pflanzen vom selben Standort teilweise sehr unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale kombinieren. Zwei Forschungsteams um Prof. Dr. Gudrun Kadereit, Dr. Thibaud Messerschmid und Dr. Jessica Berasategui an den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) untersuchten die Dickblattgewächs-Gattungen Aeonium und Aichryson, beide heimisch auf den Kanarischen Inseln. Die Ergebnisse wurden in zwei Fachjournalen veröffentlicht: New Phytologist und Ecology and Evolution.

Eine Gruppe von Forschenden hat eine neue Methode entwickelt, den Schwerpunkt der globalen Vegetation zu berechnen, und damit das Grün der Erde und seinen Wandel zu verfolgen – ein wichtiger Indikator für Aktivität und Gesundheit der Vegetation. Mit Hilfe von Satellitenbeobachtungen und Modellrechnungen konnte das Team berechnen, wie sich der „grüne Schwerpunkt“ verändert: Im Rhythmus der Jahreszeiten bewegt er sich wie eine grüne Welle von seinem nördlichsten Punkt Mitte Juli im Nordatlantik nahe Island zu seinem südlichsten Punkt im März vor der Küste Liberias (noch Nordhalbkugel) und zurück. Die Ergebnisse der Studie, die unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Leipzig entstand, sind in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.

Nicht nur Wälder, sondern auch Grasländer und Feuchtgebiete werden weltweit immer schneller in Acker- und Weideflächen umgewandelt – häufig für die Viehzucht und den Export von Agrarprodukten. Ein internationales Team hat nun erstmalig global analysiert, wo, zu welchem Zweck und wie schnell natürliche Nicht-Wald-Ökosysteme in landwirtschaftliche Flächen umgewandelt werden. Sie zeigen, dass die ökologisch sehr wertvollen Gebiete fast viermal so schnell umgeformt werden wie Wälder. Die Wissenschaftler*innen betonen in ihrer Studie, dass es umfassendere Schutzstrategien benötigt, die über Wälder hinausgehen und auch den Konsum und internationale Nachfragestrukturen berücksichtigen. Die Ergebnisse unter der Leitung des Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung sind im Fachmagazin PNAS veröffentlicht.

Die Biodiversität verändert sich, doch den Regierungen fehlen gute Daten, um den Wandel zu verfolgen und wirksame Naturschutzmaßnahmen abzuleiten. Eine neue Studie unter der Leitung der Universität Amsterdam (UvA), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) schlägt nun einen umfassenden Fahrplan für den Aufbau eines modernen europäischen Netzwerks für Biodiversitätsbeobachtung (BON) vor – eines Netzwerks, das zu einem globalen Vorbild für das Monitoring biologischer Vielfalt werden könnte. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Reviews Biodiversity veröffentlicht.

Forschende decken erstmals auf, dass große Schwarzwasserseen in den ausgedehnten Torfgebieten des zentralen Kongobeckens uralten Kohlenstoff ausstoßen. Bisher ging die Klimaforschung davon aus, dass der Kohlenstoff im Torf sicher für Jahrtausende gespeichert wird. Wie der Kohlenstoff aus dem Torf bis zum See mobilisiert und schließlich als CO2 in die Atmosphäre entlassen wird, ist noch nicht bekannt. Änderungen beim Klima und bei der Landnutzung, vor allem der Umwandlung von Wald in Kulturland, könnten den Trend verstärken – mit Folgen für das globale Klima. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse des Teams u.a. der Eidgenössischen Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) im Fachjournal Nature Geoscience.