15. Nov 2019 · News · Forschungsergebnis

Horizontaler Gentransfer von Bakterien half Pflanzen das Land zu erobern

Die sequenzierten Genome zweier Zieralgen brachten drei erstaunliche Ergebnisse zutage: Die Alge Spirogloea muscicola bildet nicht nur eine neue Unterklasse (Spirogloeophycidae) innerhalb der Zierlagen, sondern entpuppte sich auch die nächste lebende Verwandte von Landpflanzen, wie z.B. Moose, Farne oder Samenpflanzen. Die Genome dieser und einer weiteren terrestrisch lebenden Zieralge hielten noch noch eine weitere Überraschung bereit. „Wir fanden nicht nur Gene, die sonst nur bei Landpflanzen vorkommen, sondern konnten für zwei Genfamilien nachweisen, dass sie von Bodenbakterien durch horizontalen Gentransfer in die Algen gelangten“, erklärt Prof. Dr. Michael Melkonian von der Universität Duisbur-Essen (UDE). Diese Gene spielen heute eine wichtige Rolle bei der Antwort von Pflanzen auf Trockenstress. Das internationale Team von Wissenschaftlern unter Leitung von Prof. Melkonian veröffentlichte seine Ergebnisse im Fachmagazin Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.019).

Quelle: UDE

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14. Nov 2019 · News · Forschungsergebnis

Domestizierung der Gattung Erythroxylum

Die Gattung Erythroxylum ist vor allem für ihre Verwendung in Coca-Cola oder als Kokain bekannt. Foto und Grafik: D’Auria, Schmidt & Chavez, IPK

Eine interdisziplinäre Übersichtsarbeit beleuchtet die Domestizierungsgeschichte der Pflanzengattung Erythroxylum und untersucht zahlreiche mögliche positive Anwendungsgebiete von Erythroxylum, etwa als Arzneimittel. Die Überblicksarbeit veröffentlichten Wissenschaftler*innen um Dr. John D’Auria vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Zusammenarbeit mit Kolumbianischen Forschenden in der Zeitschrift Molecules (DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24203788). Sie hoffen, durch die Beleuchtung der vielen – positiven – potentiellen Anwendungsgebiete von Erythroxylum-Arten einen neuen Dialog über die kontroverse Gattung anzustoßen.

Quelle: IPK (pdf)

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14. Nov 2019 · News · Forschungsergebnis

REDD+ Regenwaldschutz mit gegenteiligem Effekt

Brasilien wandelt Naturwald in landwirtschaftliche Subsistenzflächen um. Foto: Bild: M. Köhl, Uni Hamburg

Wenn Staaten weniger Regenwald abholzen, wird dies von den Vereinten Nationen finanziell belohnt. Die Länder müssen dabei selbst belegen, wie viel Wald erhalten wurde. Die Kosten für diesen Nachweis können jedoch höher sein als die zu erwartenden Bonuszahlungen. Gleichzeitig werden Länder benachteiligt, die ihre Naturwälder schon lange schützen. Dies zeigt Prof. Dr. Michael Köhl von der Universität Hamburg in einer aktuellen Studie im Fachjournal Environmental Economics.

Quelle: Uni Hamburg

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13. Nov 2019 · News · Forschungsergebnis

Wie Glycolat aus Algenblüten abgebaut wird und den weltweiten Kohlenstoff-Kreislauf beeinflusst

Auf Satellitenbildern wirken die Algenteppiche mit ihren hellen Schlieren wie Kunstwerke. Allein in der etwa 70.000 Quadratkilometer umfassenden Deutschen Bucht entstehen bei der Algenblüte im Frühjahr etwa zehn Millionen Tonnen Biomasse. Bild und ©: NASA

Mikrobiologinnen und -biologen haben einen vor 56 Jahren beschriebenen Stoffwechselweg, den β-Hydroxyaspartat-Zyklus, wiederentdeckt, der eine wichtige Rolle beim mikrobiellen Abbau der Algenbiomasse im Ozean spielt. In diesem wird Glycolsäure verstoffwechselt, das als direktes Nebenprodukt der Photosynthese im Phytoplankton entsteht. Die Aufklärung der genauen Abläufe auf molekularer Ebene bis hin zum Nachweis der weltweiten Verbreitung liefern wertvolle Informationen für künftige Berechnungen der Kohlendioxid-Bilanz der Weltmeere. Ihre Publikation veröffentlichten die Forschenden der Max-Planck-Institute für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und für marine Mikrobiologie in Bremen (MPI Bremen) im Fachjournal Nature (DOI 10.1038/s41586-019-1748-4). Das MPI bietet auf seiner Website auch ein Erklärvideo an.

Quelle: MPI Bremen

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13. Nov 2019 · News · Forschungsergebnis

Auch Stickstoff-Eintrag lässt Algen blühen

Die massenhafte Vermehrung der Algen lässt sich an der starken Grünfärbung der Jagst erkennen, die am 2. September 2015 durch einen Unfall in diesen Zufluss des Neckars gelangten. Foto: Julia Kleinteich, Uni Tübingen

Beim Brand einer Mühle im baden-württembergischen Lobenhausen gelangten im August 2015 größere Mengen mit Kunstdünger verunreinigten Löschwassers in die Jagst. Dadurch verendeten Tausende von Fischen. Gleichzeitig bewirkte die in den Düngemitteln enthaltene Stickstoffverbindung Ammoniumnitrat eine massenhafte Vermehrung der Algen, die nun im Detail hinsichtlich der Menge wie auch der Zusammensetzung des Mikroplanktons untersucht wurde. Die Forschenden setzten dabei Methoden der genetischen Hochdurchsatzsequenzierung ein, um die Arten und relative Individuenzahlen zu bestimmen. Insgesamt habe der Dünger die Menge des pflanzlichen Planktons deutlich gesteigert. „Die Jagst war von vornherein ein sehr nährstoffreiches Gewässer. Wir hatten nicht erwartet, dass zusätzliche Nährstoffe aus den Düngemitteln das Algenwachstum so stark fördern“, erklärt Julia Kleinteich, Wissenschaftlerin im Team um Professorin Christiane Zarfl vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachjournal Limnology and Oceanography (DOI: doi.org/10.1002/lno.11352). „Der Jagstunfall, bei dem nur zusätzlicher Stickstoff, nicht aber Phosphor ins Wasser gelangte, macht deutlich, dass möglicherweise auch der Stickstoffeintrag begrenzt werden muss, um problematische Algenblüten zu vermeiden“, folgert Kleinteich.

Quelle: Uni Tübingen

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12. Nov 2019 · News · Forschungsergebnis

Was uns hindert Naturschutz-Forschung in der Praxis anzuwenden

Naturschutzwissenschaftler*innen fordern ein stärkeres Engagement in der Zusammenarbeit von Wissenschaft und Gesellschaft, wie beispielsweise in Umweltbildungs- und Trainingsprogrammen. Foto und (c): Bea Maas, Uni Wien

Eine Million Arten sind vom Aussterben bedroht, viele davon bereits in den nächsten Jahrzehnten. Das sind mehr als jemals zuvor gemessen. Dieser beispiellose Verlust der Artenvielfalt gefährdet wertvolle Ökosysteme und das menschliche Wohlergehen. Doch was hindert uns daran, Erkenntnisse aus der Naturschutzforschung in die Praxis umzusetzen? Zu diesem Thema hat die Fachzeitschrift Biological Conservation eine Sammlung von 14 Beiträgen veröffentlicht. Ein Team um Bea Maas vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien zeigt im Leitartikel (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320719315708), warum fachübergreifende Zusammenarbeit entscheidend für den Schutz der globalen Artenvielfalt ist.

Quelle: Uni Wien

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11. Nov 2019 · News · Ausbildung

Neues Promotionskolleg: Biodiversitätswandel

Die Schwebfliege Episyrphus balteatus hat sich auf einer Blüte niedergelassen. Foto: Ulrich Schmid, SMNS

Im Rahmen der Landesinitiative „Integrative Taxonomie“ zur Vermittlung und Stärkung von Artenkenntnis und biologischer Vielfalt richten das Staatliche Museum für Naturkunde Stuttgart und die Universität Hohenheim ein Promotionskolleg zum Thema „Biodiversitätswandel in Raum und Zeit“ ein. Das Promotionskolleg wird das neue „Zentrum für Integrative Taxonomie“ ergänzen. Das Staatliche Museum für Naturkunde Stuttgart (SMNS) und die Universität Hohenheim werden zukünftig verstärkt die dringend benötigten Artenkenner ausbilden und mit einem gemeinsamen Promotionskolleg zum Thema „Biodiversitätswandel in Raum und Zeit“ die Forschung und Ausbildung im Bereich der Taxonomie voranbringen. Wissenschaftliches Ziel des Promotionskollegs ist die Analyse des aktuellen Zustands der Biodiversität, die Untersuchung wesentlicher Faktoren, die für den zeitlichen und räumlichen Wandel der Biodiversität verantwortlich sind sowie die Erstellung von Prognosen für die zukünftige Entwicklung.

Quelle: SMNS

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11. Nov 2019 · News · Ausbildung · Projekt

Neues Graduiertenkolleg: Kohlenstoffkreislauf von Ästuaren

Einer der 16 neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligten Graduiertenkollegs (GRK) thematisiert „die Rolle von Biota im Kohlenstoffkreislauf von Ästuaren“. Das GRK untersucht den Beitrag verschiedener Organismen wie Pflanzen, Tiere und Mikrobiota zum Kohlenstoffkreislauf in Flussmündungsgebieten, Ästuare genannt. Die Interaktionen dieser Biota beeinflussen den Kohlenstoffkreislauf durch Produktion, Transport und Abbau von organischem Material auch indirekt, was bisher kaum untersucht wurde. Das Kolleg konzentriert sich auf das Ästuar der Elbe als Modellsystem und untersucht es umfassend mit ökologischen, biochemischen und molekularen Ansätzen. Sprecher des GRK ist Prof. Dr. Kai Jensen vom Lehrstuhl Angewandte Pflanzenökologie der Universität Hamburg. Die Expertise des Teams der Uni Hamburg in Ökologie, Mikrobiologie, Molekularer Physiologie, Ökosystemmodellierung sowie Biogeochemie wird - wie die Uni berichtet - komplettiert durch Kooperationen mit dem Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, dem Institut für Küstenforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht, dem MPI für Meteorologie sowie der Bundesanstalt für Wasserbau. Graduiertenkollegs bieten Doktorandinnen und Doktoranden die Möglichkeit, in einem strukturierten Forschungs- und Qualifizierungsprogramm auf hohem fachlichem Niveau zu promovieren.

Quelle: DFG

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11. Nov 2019 · News · Köpfe und Karrieren

Bestes studentisches Pflanzenprojekt in der synthetischen Biologie

Das Team aus Kaiserslautern war beim Wettbewerb erfolgreich. Foto: Koziel, TUK

Am Massachusetts Institute of Technology, MIT, überzeugte ein studentisches Team mit ihrer plastikzersetzenden Grünalge (siehe Meldung vom 25.10.2019) die Jury bei einem internationalen Wettbewerb im US-amerikanischen Boston. Beim iGEM-Wettbewerb (international Genetically Engineered Machine) belegte das Team der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) in der Kategorie „Undergrad“ den dritten Platz. Zudem siegten die Studierenden in den Kategorien „Bestes Pflanzenprojekt in der synthetischen Biologie“, „Bestes Wiki“, „Bestes Poster“ und „Bestes Umweltprojekt“. Der Wettbewerb nimmt Projekte aus der Synthetischen Biologie in den Blick und richtet sich an den wissenschaftlichen Nachwuchs. In den vergangenen Monaten hat das TUK-Team eine Grünalge entwickelt, die das Plastik PET abbaut, Polyethylenterephthalat.

Quelle: TUK

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12. Nov 2019 · News · Ausschreibung · Förderung

Internationaler Wettbewerb für Klimaschutz und biologische Vielfalt startet

In einem weltweiten Wettbewerb sucht das Bundesumweltministerium ab sofort nach den besten Ideen für den internationalen Klimaschutz. Ziel ist es, in Entwicklungs- und Schwellenländern Treibhausgasemissionen zu reduzieren, die Anpassung an den Klimawandel zu fördern und die Biodiversität zu erhalten. Gesucht werden Ideenskizzen für Programmvorhaben in 13 Themenschwerpunkten. Dazu zählen bei diesem Förderaufruf unter anderem die Digitalisierung des Verkehrs, die nachhaltige Ausrichtung internationaler Finanzströme, der internationale Schutz der Wälder sowie verschiedene Themen zum Schutz der Biodiversität. Insgesamt 240 Millionen Euro stehen aus Mitteln der Internationalen Klimaschutzinitiative (IKI) für Projekte zur Umsetzung des Pariser Klimaabkommens und für Biodiversitätsprojekte zur Verfügung. Die für Pflanzenforscher*innen relevanten der insgesamt 13 Schwerpunkte im aktuellen Themen-Call sind

  • Aktivitäten zur VN Dekade zur Wiederherstellung von Ökosystemen, Schwerpunkt Wald
  • Erhalt und Wiederherstellung von Moorökosystemen
  • Schutz der terrestrischen und marinen Biodiversität
  • Schutz der Bestäuber- und Insektenvielfalt
  • Kapazitätsaufbau zur Umsetzung der Arbeitsprogramme des Weltbiodiversitätsrats (IPBES)

Quelle: BMU

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11. Nov 2019 · News · Projekt

Pflanzenbestimmung mit Künstlicher Intelligenz

Einfache Pflanzenbestimmung per Smartphone. Foto: Patrick Mäder, BfN

Die App „Flora Incognita“ setzt erstmals in Deutschland auf breiter Ebene Künstliche Intelligenz für die Pflanzenbestimmung ein. Zum Einsatz kommen dabei Verfahren zur Bildverarbeitung und Mustererkennung, die auch zur automatisierten Gesichtserkennung genutzt werden. Anhand der App wird Pflanzenwissen für Menschen jeden Alters mit und ohne botanische Vorkenntnisse verfügbar. Nun geht das gleichnamige Projekt der Technischen Universität Ilmenau und des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in die zweite Runde: Bis 2024 fördert das Bundesumweltministerium die Weiterentwicklung von „FloraIncognita“ mit 2,38 Millionen Euro im Bundesprogramm Biologische Vielfalt, das Bundesamt für Naturschutz (BfN) begleitet das Projekt inhaltlich.

Quelle: BfN

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