Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Pilze fördern die Pflanzenvielfalt des Regenwalds

23.01.2014
Regenwälder sind mit bis zu 300 Pflanzenarten pro Hektar die artenreichsten Flecken der Erde. Ein internationales Forscherteam hat herausgefunden, was dominante Arten im Zaum hält und so selteneren Pflanzen eine Chance gibt zu gedeihen.
Vor über 40 Jahren stellten die amerikanischen Ökologen Daniel Janzen und Joseph Connell eine Hypothese auf: Krankheitserreger und Insekten halten sich rasch vermehrende Pflanzen in Regenwäldern im Zaum und verhindern, dass sie alle anderen Pflanzen verdrängen.

Ein Forscherteam um Owen Lewis von der Universität Oxford und Robert Bagchi, der die Studie in Oxford begann und an der ETH Zürich zu Ende führte, testete diese Hypothese nun erstmals umfassend an einer ganzen Pflanzengemeinschaft. Dabei konnten sie zeigen, dass Pilze die treibende Kraft hinter der Artenvielfalt bilden, obwohl ihnen als «Pflanzenseuche» sonst ein negatives Image anhaftet.

«Im Pflanzenreich sind enge Verwandte schlechte Nachbarn», erklärt Lewis. «Sprösslinge, die neben Pflanzen ihrer eigenen Art wachsen, sterben häufiger ab. Und wir wissen jetzt warum.» Pflanzenpathogene wie Pilze verbreiten sich leichter unter Individuen der gleichen Art, die nahe beieinander wachsen, und führen so zu dichteabhängiger Sterblichkeit. Indem sie die Anzahl Pflanzen einer dominanten Art begrenzen, sorgen Pilze für die Chancengleichheit in der Pflanzengemeinschaft.

Krankheit und Vielfalt

Dass sehr verbreitete Arten anfälliger sind für Krankheiten, sei nicht überraschend und wurde in Forschungsarbeiten schon mehrfach gezeigt, sagt Bagchi, Erstautor der Studie, die im Fachblatt Nature erscheint. «Aber die nächste Stufe – ein experimenteller Beweis dafür, dass dies zu mehr Pflanzenvielfalt im Regenwald führt – geht einen bedeutenden Schritt weiter.»

Um die Janzen-Connell-Hypothese zu testen und den Effekt von Pilzen und Insekten auf Pflanzengemeinschaften separat zu entschlüsseln, untersuchten die Forschenden Testareale im Chiquibul Forest Reserve in Belize. Dabei besprühten sie einen Teil der Areale mit Wasser, einen anderen mit einem Insektizid oder einem von zwei unterschiedlichen Fungiziden. Insbesondere eines der Fungizide reduzierte die Pflanzenvielfalt im Laufe der Zeit deutlich. Das Insektizid dagegen veränderte die Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft, aber nicht die Anzahl der im Testareal vertretenen Arten.

An der ETH Zürich nutzte Bagchi Computermodelle, um zwei mögliche Erklärungsansätze für das Beobachtete zu testen: Zum einen könnten Pilze die Überlebensrate von Sprösslingen beeinflussen, egal wie häufig die gleiche Art am selben Ort vorkommt, zum anderen könnten sie einen dichteabhängigen Effekt haben. Das Computermodell, das letztere Situation simulierte, erzeugte ein ähnliches Bild wie das im Wald beobachtete, und bestätigte so die Pilze als Verursacher der dichteabhängigen Mortalität und somit der hohen Artenvielfalt im Regenwald.

Neue Aspekte des Artenschutzes

«Wir müssen vorsichtig sein, diese Resultate nicht überzuinterpretieren, da wir den Effekt nur über eine relativ kurze Zeitspanne und nur in einem bestimmten Regenwald beobachtet haben», sagt Bagchi. In Regenwäldern mit anderem Klima könnte der Effekt anders sein. Der Regenwald in Belize hat beispielsweise eine ausgeprägte Trockenperiode, welche die Verbreitung von Pilzen hemmt. «Wir vermuten, dass der Effekt von Pilzen – die dichteabhängige Mortalität zu verursachen – am stärksten in feuchteren, wärmeren Gebieten ausgeprägt ist, weil die Pilze dort am besten gedeihen.»

Die Erkenntnisse könnten ausserdem bedeutend sein im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Klimamodelle sagen voraus, dass eine Erwärmung des Klimas zu weniger Niederschlägen führt, was wiederum die Verbreitung von Pilzen einschränken würde. «Man könnte denken , aber weniger Krankheitskeime bedeutet auch weniger Biodiversität. Und die Artenvielfalt unserer Regenwälder ist sicherlich etwas, das wir unbedingt erhalten wollen», sagt Bagchi.

Literaturhinweis:
Bagchi R, Gallery RE, Gripenberg S, Gurr SJ, Narayan L, Addis CE, Freckleton RP, Lewis OT: Pathogens and insect herbivores drive rainforest plant diversity and composition. Nature, 22nd January 2014, doi: 10.1038/nature12911

Angelika Jacobs | ETH Zürich
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Acht europäische Länder im Kampf gegen den Asiatischen Laubholzbockkäfer
06.01.2017 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

nachricht Kleinbauern in Afrika: Clevere Milchkühlung – dank Solar auch ohne Stromanschluss
02.01.2017 | Universität Hohenheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise