Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens     3M    n-tv
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Invasive species harms native hardwoods by killing soil fungus

26.04.2006
Find is first to identify specific mechanism by which invasive plants harm native species

Anzeige

An invasive weed that has spread across much of the U.S. harms native maples, ashes, and other hardwood trees by releasing chemicals harmful to a soil fungus the trees depend on for growth and survival, scientists report this week in the Public Library of Science. The tree-stifling alien, garlic mustard (Alliaria petiolata), first introduced into the U.S. in the 1860s, has since spread to Canada and 30 states in the East and Midwest, with recent sightings as far west as Oregon.


While many mechanisms -- from the absence of natural predators or parasites to the disruption of long-established interactions among native organisms -- have been proposed to explain the success of invasive species, this new work is the first to show that an invasive plant harms native plants by thwarting the biological "friends" upon which they depend for growth. The work, which provides striking evidence for a unique process by which invaders harm native species, was conducted by researchers at Harvard University, the University of Guelph, the University of Montana, Purdue University, and the UFZ Centre for Environmental Research in Germany.

"While vanishing habitat caused by human activity is the number one threat to biodiversity, there is great concern over the impact of accidental and intentional dispersal of alien invasive species across the globe," says Kristina A. Stinson, a plant population biologist at the Harvard Forest, Harvard’s ecology and conservation center in Petersham, Mass. "In North America, thousands of nonnative plants and animals have become established since European settlement and many more continue to be introduced. Some alien species cause little harm, while others can become very aggressive and radically transfigure their new habitat.

"The mechanisms for this phenomenon and its potential long term impacts remain poorly understood," Stinson adds, "but one possibility is that invasive species may disrupt fragile ecological relationships that evolved over millions of years."

Stinson and her colleagues found that garlic mustard targets arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), which form mutually beneficial relationships with many forest trees. These fungi have long filaments that penetrate the roots of plants, forming an intricate interwoven network that effectively extends the plant’s root system. AMF depend on plants for energy and plants depend on the fungi for nutrients. When tree seedlings, which depend strongly on AMF, began to decline in the presence of garlic mustard, the researchers suspected that the invasive plant might thwart this symbiotic relationship.

To test this possibility, they collected soil from five forests in Ontario dominated by four species of native hardwoods. First, the researchers tested seedlings’ ability to form mycorrhizal relationships in soil with a history of garlic mustard invasion. Three species -- sugar maple, red maple, and white ash -- had significantly less AMF root colonization and grew only about one-tenth as fast in the infested soil. Seedlings grown in sterilized, AMF-free soil taken from invaded and pest-free locations showed similar reductions, suggesting that diminished microbial activity had suppressed tree growth. Other experiments showed that adding garlic mustard extracts to soil impaired AMF colonization and seedling growth, implying that the weed uses phytochemical poisons to disrupt native plants’ mycorrhizal associations and stunt their growth.

When the study was subsequently replicated with seedlings of 16 other native plants, only the hardwoods and other woody plants were harmed by the presence of garlic mustard.

"This suggests garlic mustard invades the understory of mature forests by poisoning the allies of its main competitors," Stinson says. "By killing off native soil fungi, the appearance of this weed in an intact forest could stifle the next generation of dominant canopy trees. It could also invite other native and nonnative weedy plants that currently grow in low-AMF habitats, such as those disturbed by logging or development."

The researchers plan to study which phytochemicals in garlic mustard may kill AMF, how these chemicals interact with other beneficial soil microbes, and how plants and fungi in garlic mustard’s native European habitat coexist with the noxious species.

Steve Bradt | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.harvard.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht The secret of DNA methylation
19.06.2013 | Université de Genève

nachricht Study Shows How the Nanog Protein Promotes Growth of Head and Neck Cancer
19.06.2013 | Ohio State University Medical Center

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: Siemens und LanzaTech wollen Bioethanol aus Stahlwerksabgasen erzeugen


- Biologisches Fermentierungsverfahren konvertiert CO und CO2 zu Ethanol und anderen Basis-Chemikalien

- Prozess nutzt Energieinhalt von Stahlwerksabgasen

- Kooperation über zehn Jahre zur weiteren Entwicklung und Vermarktung integrierter Umweltlösungen für die weltweite Stahlindustrie

Siemens Metals Technologies und LanzaTech haben ein zehnjähriges Kooperationsabkommen zur Entwicklung und Vermarktung von integrierten Umweltlösungen für die weltweite Stahlindustrie geschlossen.

Im Zentrum der Zusammenarbeit steht das von LanzaTech entwickelte Fermentierungsverfahren, mit dem kohlenstoffreiche Abgase in der Stahlindustrie zu Bioethanol und anderen Basis-Chemikalien konvertiert werden können. Siemens und LanzaTech werden ...

Im Focus: Zucker im Ferngespräch


All unsere Zellen tragen einen Mantel aus Zuckermolekülen, sogenannten Glykanen. Wissenschaftler der ETH Zürich und der Empa haben nun entdeckt, dass Glykane die Anordnung von Wasserteilchen über weite Distanzen rearrangieren.

Glykoproteine sind ein wichtiger Teil unseres Körpers: Diese Zucker-Protein Hybridmoleküle bilden die schützende Schleimschicht, die unsere Lungen und unseren Magen auskleiden. Sie sind Bestandteil der Flüssigkeit, die unsere Gelenke schmiert, und sie bedecken all unsere Zellen, wobei der Zuckerteil, die Glykane, wie ein Miniaturwald aus Antennen nach aussen zeigen.

Forschende ...

Im Focus: Elektromobilität: Neues Werkstoffkonzept für das Batteriegehäuse spart Gewicht und gibt Sicherheit


Die europäischen Länder haben sich verpflichtet, die CO2-Emissionen zu reduzieren. Im Bereich der Individualtransportsysteme bieten rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge – gefahren mit regenerativ erzeugtem Strom – eine Chance dafür.

Eine der großen Herausforderungen hin zur Elektromobilität ist die Batterie. Noch ist die Reichweite gering und das Gewicht hoch. Aufgrund der niedrigen Energiedichte werden die Batteriepakete auch in den nächsten Jahren noch groß und schwer sein, selbst wenn bei den Li-Ionen-Zellen die erhofften weiteren Fortschritte erzielt werden. Neue Werkstoffkonzepte zur ...

Im Focus: Digital Engineering macht Arbeit an Erdgas-Freiförderanlagen sicherer


Derzeit laufen am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF die 16. IFF-Wissenschaftstage. Mit der 10. Fachtagung »Digital Engineering zum Planen, Testen und Betreiben technischer Systeme« liegt einer der Schwerpunkte auf den neuesten Digital-Engineering-Technologien.

Digital Engineering bietet alle Möglichkeiten, um heute schneller von der Idee zum fertigen Produkt zu gelangen. »Vor allem in der Planungs- und in der Entwurfsphase ist das Digital Engineering fest etabliert«, erklärt Professor Michael Schenk, Institutsleiter des Fraunhofer IFF.

»Doch darüber hinaus ist die technologiebasierte Qualifizierung als ein zentraler Baustein ...

Im Focus: Pestizide reduzieren die Artenvielfalt in Gewässern deutlich


Einige Pestizide, die derzeit in Europa und Australien im Einsatz sind, können die regionale Artenvielfalt von wirbellosen Tieren in Fließgewässern um bis zu 42 Prozent reduzieren. Das berichten Forscher in den “Proceedings” der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS).

Mikhail A. Beketov und Matthias Liess vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig analysierten gemeinsam mit Ben Kefford von der Technischen Universität Sydney und Ralf B. Schäfer vom Institut für Umweltwissenschaften Landau die Auswirkungen von Pestiziden wie Insektiziden und Fungiziden auf den regionalen Artenreichtum von Wirbellosen in Fließgewässern und verwendeten ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Den Klimawandel verstehen

19.06.2013 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

The secret of DNA methylation

19.06.2013 | Biowissenschaften Chemie

Langzeitexperiment zum Klimawandel in Sachsen-Anhalt

19.06.2013 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - August 2013

19.06.2013 | Veranstaltungsnachrichten

Euro Hybrid Materials and Structures 2014

19.06.2013 | Veranstaltungsnachrichten

Demografie-Forschung auf dem Rhein

19.06.2013 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp