Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Allergikern blüht etwas: Erhöhte Fitness der Beifußambrosie in Europa nachgewiesen

05.03.2014

Die ursprünglich aus Amerika stammende hochallergene Beifußblättrige Ambrosie entlässt ihre Pollen bis in den späten Herbst hinein und verlängert damit die Leidensphase von Allergikern erheblich. Das Gewächs ist in Deutschland auf dem Vormarsch.

Ein Team des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums und der Goethe-Universität Frankfurt zeigte jetzt in einer im Fachjournal Oecologia veröffentlichten Studie, dass sich die europäischen Populationen der invasiven Art weiterentwickelt und an Durchsetzungskraft gewonnen haben. Zudem weisen sie eine große phänotypische Bandbreite auf, was eine weitere Ausbreitung befördern könnte. Eine nationale Strategie zur Bekämpfung der Art tut also not.


Die Früchte der Beifußambrosie aus Europa (unten) sind deutlich größer als die Früchte aus Nordamerika (oben). Die größeren Samen der europ. Populationen können zu einer erhöhten Fitness führen.

Bild: B. Kramer

Während das unscheinbare Kraut mit dem wissenschaftlichen Namen Ambrosia artemisiifolia in Deutschland noch vergleichsweise selten vorkommt, ist es im Südosten Europas schon fester Bestandteil der Vegetation. Als Spätblüherin setzt die Ambrosie ihre Pollen erst im Spätsommer und lange bis in den Herbst hinein frei.

Das bedeutet für Allergiker eine Verlängerung ihrer Leidenszeit bis in den Oktober hinein, bei warmen Wetterverhältnissen sogar bis in den Dezember. Die Pollen sind zudem erheblich aggressiver als die hiesiger Gräser und Bäume. Entsprechend hoch wäre die Zahl der Erkrankungen, wenn sich die Ambrosie auch in Deutschland ausbreiten würde, wie es frühere Studien nahelegen.

Europäische Erfolgsgeschichte

„Wie viele invasive Arten profitiert die Beifußblättrige Ambrosie vom Klimawandel. Sie hat sich vermutlich aber auch evolutionär verändert“, erläutert Oliver Tackenberg von der Goethe-Universität Frankfurt, der das Projekt im Rahmen seiner Kooperation mit BiK-F durchführte. Tatsächlich zeigen die Untersuchungen: Die europäischen Samen sind nicht nur deutlich größer, sie keimen mit einer Rate von 92% auch wesentlich häufiger als diejenigen aus amerikanischen Populationen (49% Keimrate).

Zudem ist das Temperaturspektrum, in dem sie keimen können, breiter und die Keimgeschwindigkeit deutlich höher als bei den aus Amerika stammenden Samen. Zu guter Letzt zeichnen sich europäische Jungpflanzen auch noch durch eine höhere Frosttoleranz aus, was eine Ausbreitung in nördlichere Regionen zusätzlich begünstigen dürfte. 

Eine Erklärung für die gesteigerte Fitness könnte sein, dass sich die Art besser durchsetzen kann, weil bestimmte Pathogene oder natürliche Feinde, wie etwa der Ambrosiakäfer (Ophraella communa) hierzulande fehlen. „Damit ist z.B. die Produktion chemischer Abwehrstoffe nicht mehr notwendig. Die freiwerdenden Ressourcen können in die Fortpflanzung gesteckt werden und in Form größerer Samen zu schnellerem Wachstum und einer erhöhten Konkurrenzkraft führen“, formuliert es Tackenberg.

„Warum die europäischen Bestände der Beifußblättrigen Ambrosie konkurrenzkräftiger zu sein scheinen, lässt sich jedoch zweifelsfrei nur durch weitere Untersuchungen klären.“ Entsprechende ökologische und genetische Studien laufen bereits am BiK-F. Von den Ergebnissen erhoffen sich die Forscher auch ein generell besseres Verständnis von Invasionsprozessen, so dass künftig auf besonders aggressive Invasoren gezielter reagiert werden kann.

Nicht zuschauen – handeln

Und aggressiv ist die amerikanische Einwanderin durchaus. Sie zählt zu den 100 problematischsten invasiven Arten überhaupt und wird in den kommenden Jahren ihr Areal mit hoher Wahrscheinlichkeit erweitern. Dies schafft Ambrosia nicht nur aufgrund ihrer gesteigerten Fitness, auch der Klimawandel kommt ihr zugute. In einer vor kurzem erschienenen Studie veröffentlichte das Team die erste europaweite Karte der Gebiete, in denen die Art durch den Klimawandel zukünftig profitieren kann. „Die in dieser Studie prognostizierte Ausweitung der potenziellen Verbreitungsgebiete dürfte eventuell sogar noch etwas größer ausfallen, wenn wir die gestiegene Fitness und die erhöhte Frosttoleranz berücksichtigen“, vermutet Tackenberg (vgl. auch BiK-F-Pressemitteilung vom 28.3.2013).

„Daher müssen wir so schnell wie möglich aktiv werden. Bislang werden nur punktuell Maßnahmen gegen die Beifußambrosie ergriffen“, moniert Marion Leiblein-Wild vom Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und Erstautorin der Studie. „Jedes Bundesland geht anders mit dem Thema um. Gerade mit Blick auf die Gesundheitsschäden brauchen wir aber eine konzertierte, nationale Bekämpfungsstrategie, wie sie zum Beispiel in der Schweiz existiert. Dort sind nicht nur Landwirte oder Gärtner gesetzlich verpflichtet, Vorkommen der Ambrosia zu melden, sondern jeder einzelne Bürger. Bei uns baut die Regierung noch auf freiwillige Mithilfe, obwohl schon heute Experten davon ausgehen, dass durch Ambrosia-Allergien zusätzliche Kosten für das Gesundheitswesen von bis zu 1,19 Milliarden Euro pro Jahr entstehen werden.“ Eine drastische Steigerung erscheint durchaus realistisch: „In Österreich, wo die Art schon länger verbreitet ist, konnte parallel zur Ausbreitung der Art eine Zunahme der Sensibilisierungsrate nachgewiesen werden“, warnt auch Tackenberg.

Europaweit große Bandbreite an Phänotypen

In einer weiteren, bereits online im Fachjournal Biological Invasions veröffentlichten Studie wiesen außerdem 38 entlang eines europäischen Nord-Süd-Gradienten gelegene Ambrosia-Populationen eine enorme phänotypische Bandbreite auf, also ein umweltbedingt sehr unterschiedliches Erscheinungsbild. Je nach Herkunft der in einem Common Garden-Experiment unter gleichen Bedingungen ausgesäten Samen traten bei Biomasseproduktion, Wachstumsraten und Blühzeitpunkt beträchtliche Unterschiede auf. Beispielsweise blieben Exemplare nördlicher Herkünfte deutlich kleiner, sie blühten früher, und Pollen und Früchte wurden bis zu fünf Wochen früher freigesetzt als bei aus südlichen Regionen stammenden Pflanzen. Eine derart große Bandbreite beruht möglicherweise auf einer bereits erfolgten genetischen Anpassung an die unterschiedlichen Standortbedingungen, unter denen die Art heute in Europa auftritt – dies bleibt jedoch molekulargenetisch zu untersuchen. Auf jeden Fall erleichtert sie voraussichtlich die weitere Ausbreitung der problematischen Art in Europa.

Publikationen:
Leiblein-Wild, M., Kaviani, R. & O.Tackenberg : Germination and seedling frost tolerance differ between the native and invasive range in common ragweed. Oecologia, DOI: 10.1007/s00442-013-2813-6

Leiblein-Wild, M. & O. Tackenberg: Phenotypic variation of 38 European Ambrosia artemisiifolia populations measured in a common garden experiment. Biological Invasions, DOI: 10.1007/s10530-014-0644-y

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:
Dr. Oliver Tackenberg
Goethe-Universität Frankfurt/Main
Tel. +49 (0)69 798-42136
tackenberg@bio.uni-frankfurt.de

Marion Leiblein-Wild
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und
Goethe-Universität Frankfurt/Main
Tel. +49 (0)69 798-42133
leiblein@bio.uni-frankfurt.de
oder

Dr. Julia Krohmer
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F),
Transferstelle
Tel. +49 (0)69 7542 1837
julia.krohmer@senckenberg.de

Pressebilder auch unter www.bik-f.de/root/index.php?page_id=32&ID=687&year=0

Sabine Wendler | Senckenberg
Weitere Informationen:
http://www.senckenberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics