Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #25 (2020)

Kohlpflanzen wehren sich gegen Fraßfeinde und Erreger durch die sogenannte Senföl-Bombe. Bei Verwundung bildet die Pflanze giftige Isothiocyanate, die die Angreifer wirksam abwehren können. Forschende am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie und der Universität Pretoria konnten nun in einer im Fachmagazin Nature Communications publizierten Studie (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16921-2) zeigen, dass diese Verteidigung zwar auch gegen den weitverbreiteten Schadpilz Sclerotinia sclerotiorum wirksam ist, dieser aber mindestens zwei verschiedene Entgiftungsmechanismen nutzt, um sich auf sich derlei verteidigten Pflanzen erfolgreich ausbreiten zu können.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

Der Verlust von Waldflächen verringert nicht grundsätzlich die biologische Vielfalt – aber er kann sie stark verändern. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die im Fachmagazin Science veröffentlichte Studie (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba1289) zeigt anhand von Biodiversitätsdaten der vergangenen 150 Jahre von mehr als 6000 Orten, dass der Rückgang von Wäldern auf der ganzen Welt bestehende Zunahmen oder Rückgänge bei den vorherrschenden Tier- und Pflanzenarten verstärkt. Doch diese Veränderungen werden mitunter erst nach Jahrzehnten deutlich.

Quelle: iDiv

Seegraswiesen geraten zunehmend in Bedrängnis durch ungeklärte Abwässer, die ins Meer geleitet werden. In einer aktuellen Studie im Fachjournal Marine Environmental Research (DOI: https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2020.104986) benennen der Biogeochemiker Tim Jennerjahn vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) und sein Team erstmals jenen kritischen Punkt, ab dem dieser für die Umwelt so wichtige Lebensraum unrettbar verlorengeht. „Es gelang uns erstmalig einen Grenzwert der Stickstoffbelastung zu ermitteln, ab dem der Lebensraum Seegraswiese sich nicht mehr von diesem Umweltstress erholen kann und stirbt“, so Jennerjahn. „Er liegt bei einer Konzentration von 112 Mikrogramm gelöstem anorganischen Stickstoff pro Liter Wasser, der über einen Zeitraum von mindestens zehn Jahren einwirkt.“

Quelle: ZMT

Der Riesenmammutbaum (Sequoia giganteum) hat effektive Strategien entwickelt, um sich in seinem natürlichen Verbreitungsgebiet der Sierra Nevada gegen äußere Einflüsse zu schützen. Seine Rinde sorgt dafür, dass der Baum Waldbrände und Steinschlag nahezu unbeschadet übersteht. Prof. Dr. Thomas Speck und Max Langer vom Exzellenzcluster Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS) haben gemeinsam mit Dr. Georg Bold vom Institut für Biologie erstmals detailliert die strukturellen Eigenschaften seiner Rinde untersucht. Das Forschungsteam der Universität Freiburg zeigt, dass die Fasern der Rinde ein dreidimensionales Netz mit Hohlräumen bilden und sich einwirkende Energie so besonders gut im Gewebe verteilt. Die Ergebnisse erschienen am 9. Mai in der Fachzeitschrift International Journal of Molecular Sciences (DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21093355).

Quelle: Uni Freiburg

Inhaltsstoffe im Kaffee - wie etwa Koffein - tragen unterschiedlich stark zur Bitterkeit bei, wie eine Analyse des molekularen Zusammenspiels zwischen Bitterstoffen und Bitterrezeptoren zeigt. Wie das Forschungsteam aufgrund seiner Ergebnisse annimmt, reagieren hauptsächlich zwei der 25 menschlichen Bitterrezeptortypen auf Inhaltsstoffe im Kaffee. Die Forschenden des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie und der Technischen Universität München (TUM) veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachmagazin Journal of Agricultural and Food Chemistry (DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c01373).

Quelle: Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie

Wälder, insbesondere in den Tropen, beherbergen die weltweit größte Artenvielfalt, sind aber durch die fortschreitende Landnutzung gefährdet. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen hat untersucht, wie hoch der Waldanteil in Kulturlandschaften sein muss, um die meisten Tier- und Pflanzenarten zu schützen, die von diesem Lebensraum abhängen. Die Waldanteile müssen bei mindestens 40 Prozent liegen, wobei rund zehn Prozent in großen Schutzgebieten und 30 Prozent in der Landschaft zerstreut sein können. Ihre Ergrbnisse stellen die Forschenden im Fachjournal Ecology Letters vor (DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13535).

Quelle: Uni Göttingen

Pflanzenzellen können eine Verwundung nicht mit geweglichen Zellen wie Tiere schließen. Stattessen beginnen die benachbarten Zellen schnell zu wachsen oder sich zu vermehren um die Verletzung zu verschließen. Dabei entscheidet jede einzelne Zelle, ob sie sich ausdehnen oder teilen muss, um die Wunde zu füllen. Wie Zellen diese Entscheidung treffen, war jedoch bislang unklar. Nun entdeckten Forschende in der Gruppe von Professor Jiří Friml vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), dass das Hormon Auxin und der Druck den Weg der Pflanze zur Regeneration lenken, wie sie im Fachmagazin PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2003346117) berichten.

Quelle: IST