Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #36 (2016)

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben zum ersten Mal ein komplettes und kompaktes Design einer Anlage für die künstliche Photosynthese entwickelt. Dies bringt diese Technologie einen entscheidenden Schritt näher zur Anwendung. Das Konzept ist flexibel, sowohl bei den verwendeten Materialien als auch bei der Größe des Systems. Das meldet das Forschungszentrum mit Bezug auf eine Studie in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Quelle: Forschungszentrum Jülich

In einem Artikel im Fachjournal Scientific Reports zeigen Teams von Freiburger Pflanzenforschern, Technikern, Medizinern und Biologen, wie eine Ast-Stamm-Anbindung als Vorbild für technische Faserverbundverzweigungen dienen könnte. Dazu durchleuchteten sie Drachenbäume und konnten erstmals an lebenden Drachenbäumen beobachten, wie sich das pflanzliche Gewebe bei Belastung verschiebt. Für die Studie haben die Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Thomas Speck, Leiter der Plant Biomechanics Group und Direktor des Botanischen Gartens der Universität Freiburg, und Prof. Dr. Jan G. Korvink, Leiter des Instituts für Mikrostrukturtechnik am KIT, einen neuartigen Versuchsaufbau entwickelt. Aus den aufgenommenen Bildersätzen erstellten die Wissenschaftler dreidimensionale Computermodelle. Auf dieser Basis ist es nun möglich, die wissenschaftlichen Erkenntnisse in technische Faserverbundverzweigungen zu übertragen – mit dem Ziel, sowohl leichte als auch stabile Werkstoffe mithilfe des natürlichen Vorbilds noch weiter zu verbessern.
Quelle: Uni Freiburg

Einige Schlüsselpflanzen sind unerlässlich, um mit Blühmischungen einen Großteil der Bestäuber in Agrarlandschaften zu fördern. Das zeigen Studien von Daniela Warzecha von der Justus-Liebig-Universität Gießen. Vier Pflanzenarten wurden demnach von rund 80 Prozent aller untersuchten Wildbienen- oder Schwebfliegenarten angeflogen. Diese sind: Rainfarn-Phazelie (Phacelia tanacetifolia), Färberkamille (Anthemis tinctoria), Weißer Gänsefuß (Chenopodium album) sowie Gemeine Schafgarbe (Achillea millefolium). Die richtige Samenmischung könnte Agrarumweltprogramme daher noch erfolgreicher machen, schlussfolgert die Ökologin. Ihre Ergebnisse präsentiert sie heute auf der Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ) in Marburg.
Quelle: GfÖ

Das Genexpressionsprofil einer Zelle liefert Hinweise über ihr Entwicklungsstadium. Daher werden bei Zelldifferenzierungsprozessen Methoden der RNA-Sequenzierung eingesetzt. Die bisherigen Methoden stießen jedoch angesichts der teils vielfältigen Verästelungen und Abzweigungen an ihre Grenzen. Eine neue Software, die von Forschern aus Deutschland entwickelt wurde, liefert neue Einblicke in die Zellentwicklung. Das berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine im Fachjournal Nature Methods erschienen Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Dass Pflanzen Luft säubern können, ist schon länger bekannt. Eine neue Studie bestätigt nun unsere Vorlieben bei der Pflanzenwahl für Innenräume. Denn einige Zimmerpflanzen, die unsere Wohnzimmer zieren, sind vortreffliche Schadstofffilter. Die Bromelie Guzmania lingulata befreit die Luft gleich von mehreren der untersuchten flüchtigen organischen Schadstoffe, wohingegen Drachenbäume gezielt als Azetonfilter eingesetzt werden können. Das berichten Forschende auf der Tagung der American Chemical Society. Das Portal Pflanzenforschung nennt weitere Ergebnisse der Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Auf dem Zentralen Landwirtschaftsfest vom 17. bis 25. September beim Oktoberfest in München präsentieren Forschern der Professur für Biogene Polymere der Technischen Universität München (TUM) am Wissenschaftszentrum Straubing (WZS) ihre Fortschritte bei der Entwicklung neuer Biosensoren, die sie der Natur abgeschaut haben. Dazu versteinern sie Zapfen von Nadelbäumen, wobei deren biologische Bestandteile vollständig in das technische Material Silikatglas umgewandelt werden. So behalten diese ihre innere Struktur sodass in den Zapfen bei Wasserzugabe Kapillarkräfte wirken und Bewegungen veranlassen können. Damit schufen die Wissenschaftler eine Grundlage für eine neue Generation von Sensoren.
Quelle: TUM beim idw

Unter dem Titel „Schief, schiefer,...“ berichtet das Laborjournal, was sich hinter dem Zahlenwerk „Personal an Hochschulen“ für das Jahr 2015 und der Pressemitteilung des Statistischen Bundesamtes verbirgt. Der Chefredakteur des Journals, Ralf Neumann, widerligt mit seinen Nachrechnungen den in der Pressemitteilung genannten 61%igen Zuwachs beim wissenschaftlich-künstlerischen Personal an deutschen Unis. Nach der Darstellung des Journalisten scheint der Anstieg des wissenschaftlich-künstlerischen Gesamtpersonals der letzten zehn Jahre größtenteils durch den Zuwachs von befristet und nebenberuflich Beschäftigten entstanden zu sein. „Die Zahl der hauptberuflichen ‚Professoren, Dozenten, Assistenten und Lehrkörper mit besonderen Aufgabe‘ stieg beispielsweise zwischen 2005 und 2015 nur von 54.000 auf knapp 60.000“, zitiert Neumann die Originalzahlen. Anders sähe es dagegen beim nicht-wissenschaftlichen Personal aus: Hier stieg die Zahl der hauptamtlich Beschäftigten im gleichen Zeitraum von 253.790 (2005) auf 295.191 (2015).
Quelle: Laborjournal

Forschende identifizierten ein Gen, das bei Schlüsselblumen (Primula veris) dafür sorgt, dass keine Selbstbefruchtung vorkommt. Einem internationalen Forscherteam um Genetiker und Botaniker des Instituts für Biochemie und Biologie und des Botanischen Gartens der Universität Potsdam ist damit ein wesentlicher Schritt zur Lösung eines jahrhundertealten Rätsels der Botanik gelungen, das schon Charles Darwin faszinierte. Ihre neuesten Forschungsergebnisse veröffentlichten die Forschenden unter der Leitung von Michael Lenhard, in der Fachzeitschrift eLife.
Quelle: Uni Potsdam

Tropische Regenwälder sind die artenreichsten Gebiete der Erde. Trotz dieser Vielfalt gibt es einzelne Inseln, in denen eine Baumart vorherrscht. Für dieses Phänomen, Monodominanz genannt, haben Forschende jetzt eine Erklärung gefunden: Eine Baumart kann den Wald im Laufe von Jahrhunderten auf natürliche Weise dominieren, wenn sie mehr in das Gewicht ihrer Samen investiert als die Konkurrenz und diese Samen auch weniger weit ausgebreitet werden, schreiben Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Oldenburg im Fachjournal Interface der Royal Society.
Quelle: UFZ

Beim Vergleich der Genome von sieben unterschiedlichen Ameisenarten entdeckten Forschende, dass die Evolutionsgeschwindigkeit bei denjenigen Arten erhöht ist, die eine zum Vorteil beider gereichenden Symbiose mit Pflanzen eingehen. Dieses Ergebnis überraschte die Forschenden, denn mutualistische Partnerschaften unterschiedlicher Arten sollten der Theorie Red-King-Hypothese zufolge genau das Gegenteil bewirken. Über die im Fachjournal Nature Communications erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben die beiden Membranen des Chloroplasten und damit die Endosymbiontentheorie näher untersucht. An Mutanten der Modellpflanze Arabidopsis thaliana brachten sie verschiedene genveränderte Varianten eines Proteins der Galactolipid-Produktion ein, das sich auf der Außenhülle des photosynthesetreibenden Chloroplasten befindet. Die wichtigste Erkenntnis: dieses Protein ist von essentieller Bedeutung für die Einbettung des ehemaligen Bakteriums in die Zelle. „Ohne das Protein kann der Chloroplast nicht überleben,“, sagt Barbara Kalisch, Doktorandin an der Universität Bonn, die den nun im Fachjournal Proceedings of the National Acadamy of Sciences of the USA (PNAS) veröffentlichten Artikel als eine Hauptautorin mitverfasste. Die Versuche legen außerdem nahe, dass das Protein der Grund dafür ist, dass es zwischen den beiden Hüllmembranen der Chloroplasten überhaupt zu einem Lipidaustausch kommen kann. Der ist wichtig, damit der Chloroplast und mit ihm die Pflanze wachsen kann.
Quelle: Uni Bonn

Diesen generellen Zusammenhang zwischen den europäischen Regenwürmern und der Artenvielfalt in den Wäldern Nordamerikas haben Forschende vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Leipzig im Fachjournal Global Change Biology dargelegt. Demnach breiten sich die eingeschleppten Würmer invasionsartig in den Wäldern Nordamerikas aus und verändern die Vegetation am Waldboden massiv: Die Artenvielfalt der einheimischen Pflanzen nimmt ab, die Anzahl nicht-einheimischer (exotischer) Pflanzen hingegen zu, außerdem wachsen am Waldboden mehr Gräser.
Quelle: iDiv

Rund 18 Millionen Hektar Boden werden in Deutschland landwirtschaftlich genutzt. Das ist gut die Hälfte der gesamten Republik. Die Nutzflächen unterliegen dem Rhythmus des Pflügens, Säens, Erntens und Beweidens. Gleichzeitig sind die Äcker und Weiden Lebensraum wilder Tiere und Pflanzen. Wie sich einzelne Organismen an dynamische Landschaften anpassen, welche Folgen das für die Artenvielfalt hat und wie sich veränderte Bewegungsmuster auf Koexistenz- und Konkurrenzmechanismen auswirken, untersuchen Biologen im DFG-Graduiertenkolleg BioMove. Das Projekt startete vergangenen Oktober und wird von der Universität Potsdam in Kooperation mit der Freien Universität Berlin, dem Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) und dem Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) durchgeführt.
Quelle: Uni Potsdam