Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #42 (2019)

Anfang Juli machte eine Studie in der Fachzeitschrift Science weltweit Schlagzeilen: Die Erde könnte demnach 4,4 Milliarden Hektar Wald tragen, 900 Millionen mehr als heute. Durch Wiederaufforstung ließen sich daher 205 Gigatonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernen und der Klimawandel effektiv bremsen. Wissenschaftler*innen der Universität Bonn sowie von World Agroforestry halten diese Zahlen für weit übertrieben: Ihnen zufolge basieren sie auf stark vereinfachten oder fragwürdigen Annahmen. Ihre Replik erscheint am 18. Oktober ebenfalls in der Zeitschrift Science (DOI: https://dx.doi.org/10.1126/science.aay7988).

Quelle: Uni Bonn

An vielen Orten auf der ganzen Welt finden rasante Veränderungen der Biodiversität statt. Doch nicht überall ändert sich die Artenvielfalt gleich. Eine neue Studie im Fachmagazin Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaw1620) zeigt, dass sich die Zusammensetzung der Arten in marinen Ökosystemen stärker verändert als an Land. Geleitet wurde die Untersuchung vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) sowie der Universität von St. Andreas in Schottland.

Quelle: Uni Halle

Bis zum 4. Dezember 2019 können Forschungseinrichtungen und Unternehmen innovative Projektideen zum biologischen Pflanzenschutz im ökologischen und konventionellen Gartenbau bei der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) einreichen. Grundlage hierfür ist die „Bekanntmachung über die Förderung von Innovationen nicht-chemischer Pflanzenschutzverfahren im Gartenbau“ des Bundeslandwirtschaftsministeriums. Die Bekanntmachung umfasst pflanzliche Kulturen im geschützten Anbau sowie Freilandanbau aus den Bereichen Obstbau, Baumschule, Gemüsebau, Stauden und Zierpflanzen sowie Pflanzen für öffentliche Grünflächen.

Quelle: BLE beim idw

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) verstärkt sein Engagement für Bürgerwissenschaften. Dazu erklärt Bundesforschungsministerin Anja Karliczek: "Wir wollen einen selbstverständlichen und alltäglichen Kontakt zwischen Wissenschaft und Bürgerinnen und Bürgern aufbauen. Deswegen regen wir mit der jetzigen Förderung Forschungseinrichtungen und Forschende dazu an, dauerhafte Modelle für eine Zusammenarbeit zu etablieren – denn nur eine kontinuierliche Zusammenarbeit mit den Bürgerinnen und Bürgern über einen längeren Zeitraum schafft optimale Voraussetzungen für gegenseitiges Lernen und den Wissenstransfer.

Quelle: BMBF

Pflanzenwurzeln können vieles: Sie wachsen in die Länge, um an Wasser zu kommen, sie können sich biegen, um Steinen auszuweichen und sie bilden feine Wurzelhaare aus, um mehr Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen zu können. Ein Forschungsteam hat nun die Funktionsweise eines wichtigen Regulators dieser Maschinerie aufgeklärt und in der Fachzeitschrift PLOS Genetics (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008327) veröffentlicht. Das KAI2 genannte Rezeptorprotein kann bestimmte Moleküle „riechen“, die beim Verbrennen von Pflanzenmaterial entstehen, und setzt anschließend eine Signalkaskade in Gang, die zum Keimen des Samens führt. Ein von Caroline Gutjahr, Professorin für Pflanzengenetik an der School of Life Sciences Weihenstephan der Technischen Universität München (TUM), angeführtes Forschungsteam fand nun heraus, dass es auch bei der Regulierung des Wachstums von Wurzeln eine wichtige Rolle spielt.

Quelle: TUM

Vom 30. März bis 2. April 2020 treffen sich Wissenschaftler*innen aus der Botanik, der Zoologie, Mikrobiologie sowie Medizin und Philosophie zum disziplinübergreifenden Austausch beim 2nd Münster Evolution Meeting (MEM, siehe auch Flyer der Keynotespeaker, pdf). Abstracts werden bis 15. Januar 2020 angenommen. Anmelden kann man sich bis 13. März 2020 für eine Tagungsgebühr von 80 Euro. Siehe auch Twitter für Updates (@MEMWWU)

mehr auf der Tagungswebsite

Um eine ertragreiche Süßkirschen-Ernte sicherzustellen und Bakterienbrand zu verhindern, behandeln Obstbauern insbesondere im Ökolandbau ihre Kirschbäume oft mit Kupferpräparaten. Unbehandelt führt diese Krankheit zu massiven Schäden an Blättern und Früchten. Kupferpräparate belasten jedoch die
Ökosysteme. Kupfer ist ein giftiges Schwermetall und beeinträchtigt Nährstoffkreisläufe – die Vielfalt der Arten wird so gefährdet. In einem Projekt der Humboldt-Universität zu Berlin soll nun der natürliche Pflanzeninhaltsstoff Auxin als Alternative zu den schädlichen Kupferpräparaten erprobt und etabliert werden. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt fachlich und finanziell mit rund 312.000 Euro.

Quelle: DBU

Rund 20 Prozent der Agrarflächen weltweit bringen heute weniger Erträge als vor 20 Jahren. Schuld daran sei der Mensch, so die Welternährungsorganisation FAO: Er habe nicht genug für den Schutz des Artenreichtums getan. Der Mensch müsse für eine möglichst große Biodiversität sorgen, um sich die Gratis-Dienstleistungen der Natur nachhaltig zu sichern. Es genüge nicht, auf einige wenige Arten als Bestäuber oder Schädlingsbekämpfer zu vertrauen. Dieses Fazit zieht nun auch ein internationales Forschungsteam im Fachmagazin Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aax0121). Die mehr als 100 beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 89 Studien ausgewertet, in denen der Zusammenhang zwischen Landnutzung, Biodiversität und den Gratis-Dienstleistungen der Ökosysteme erforscht wurde. Die Studien fanden an fast 1500 Standorten weltweit statt. Durchgeführt wurde diese Meta-Studie federführend von Matteo Dainese (jetzt Eurac Research, Bozen), Emily Martin und Ingolf Steffan-Dewenter vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg.

Quelle: JMU Würzburg

Falsche Weizensorten kultiviert oder weniger gute Bullen zur Züchtung von milchstarken Kühen ausgesucht: Bei Selektionsentscheidungen in der Landwirtschaft und Behandlungen von Krankheiten wurden in der Vergangenheit möglicherweise falsche genetische Faktoren zugrunde gelegt. Das beschreiben die Mathematiker Dr. Nicholas Schreck und Prof. Dr. Martin Schlather von der Universität Mannheim in einer Studie mit dem Titel Best Prediction of the Additive Genomic Variance in Random-Effects Models. Sie veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Genetics (DOI: https://doi.org/10.1534/genetics.119.302324). Es sei denkbar, dass die bislang verwendete Methode in der Vergangenheit dazu geführt habe, dass Landwirte nicht die resistentesten Weizensorten auswählten, vermutet Dr. Nicholas Schreck, der die Studie geleitet hat.

Quelle: Uni Mannheim

Mehr kurzzeitige Hitzewellen, langfristig Erwärmung und Versauerung, zunehmende Überdüngung und Sauerstoffarmut – marine Ökosysteme sind vielfältigen Veränderungen ausgesetzt. Ebenso vielfältig sind die Reaktionen der im Meer lebenden Organismen auf einzelne dieser Faktoren. Biologinnen und Biologen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel konnten jetzt erstmals bei einer Großalge nachweisen, dass ihre Antwort auf unterschiedliche Umweltveränderungen positiv und negativ gekoppelt sein können – was zu einer Beschleunigung oder Ausbremsung ihrer Anpassung führt. Die Studie ist jetzt in der Fachzeitschrift Scientific Reports (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-51099-8) erschienen.

Quelle: GEOMAR

Wald schützt das Klima. So kann Aufforstung wesentlich dazu beitragen, die Erderwärmung gemäß dem Abkommen von Paris zu begrenzen. Welche Bedingungen dazu in Europa erfüllt sein müssen, haben Forscherinnen und Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) anhand von Simulationen untersucht. Wie die nun in der Fachzeitschrift Environmental Research Letters (DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab3744) publizierte Studie zeigt, erfordert die ausreichende Vergrößerung der Waldflächen eine Umstellung der Lebensmittelsystems, besonders die Verminderung des Fleischkonsums.

Quelle: KIT

Die Erde wird immer wärmer. Lebensräume gehen durch intensive menschliche Nutzung verloren. Können Tier- und Pflanzenarten sowie Mikroorganismen sich schnell genug an die veränderten Umweltbedingungen anpassen? Was braucht es, damit neue Lebensräume erfolgreich besiedelt werden? Und wann gelangen die Arten an ihre Grenzen, so dass deren Überleben bedroht ist? Diese Fragen erforschen Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler der Universität Greifswald seit April 2015 im Graduiertenkolleg 2010 RESPONSE. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat nun weitere 5,3 Millionen Euro für die bis März 2024 laufende zweite Förderphase bewilligt.

Quelle: Uni Greifswald

Flechten leisten im Verborgenen oft Erstaunliches: Sie produzieren unter anderem Stoffe, die für die Pharmazie von großem Interesse sind. Forschende der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) sowie der TU München konnten erstmalig einen Stoffwechselprozess in intakten, lebenden Bartflechten darstellen, der zur Produktion solcher sogenannten sekundären Flechtenstoffe führt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler*innen vor Kurzem in der Zeitschrift New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15968).

Quelle: SNSB-BSM

Als Organisation der Grundlagenforschung trägt die Max-Planck-Gesellschaft eine besondere Verantwortung für einen Einsatz neuer wissenschaftlicher Techniken zum Wohle des Menschen und der Umwelt. Der Ethikrat der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) hat deshalb ein Diskussionspapier zur sogenannten Genom-Editierung erarbeitet, das die Potenziale und Risiken dieser Methode beleuchtet. In dem Papier kommt der Ethikrat zu dem Schluss, dass die verschiedenen Anwendungen der Technik in der Pflanzenzucht, Medizin oder der Schädlingsbekämpfung eigene ethische Fragen mit sich bringen. Diese müssen jeweils individuell beantwortet werden. So ist sich die Max-Planck-Gesellschaft beispielsweise der Tragweite vererbbarer künstlicher Mutationen bewusst, wie sie bei der Genom-Editierung von Zellen der Keimbahn hervorgerufen werden. Sie wird deshalb bis auf Weiteres keine Forschung zur genetische Veränderung von Keimbahnzellen vornehmen. Stattdessen will sie sich an der Diskussion auf Basis der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse und an der Entwicklung internationaler Normen beteiligen.

Quelle: MPG

Das Klimaschutzprogramm der Bundesrgeierung ist für das Erreichen der Klimaziele 2030 aller Voraussicht nach nicht ausreichend. Dieses hatte die Bundesregierung in der vergangenen Woche verabschiedet zur Begrenzung der Treibhausgas-Emissionen vor allem in den Problembereichen Verkehr und Wärme. Die Politik muss vor allem an vier Punkten nachsteuern, forden das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und das Berliner Klimaforschungsinstitut MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change): Sie muss

1. das Ambitionsniveau beim CO2-Preis erhöhen
2. den sozialen Ausgleich verbessern
3. die Überführung auf EU-Ebene weiter ausgestalten
4. einen effektiven Monitoringprozess einführen.

Das ist die Kernbotschaft einer ausführlichen Bewertung des Klimapakets, vorgelegt vom PIK und dem Klimaforschungsinstitut MCC.

Quelle: MCC-Berlin