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Im tropischen "Nebelwald" Ecuadors

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Die neue Forschergruppe baut auf Ergebnissen von bislang elf Projekten der Grundlagenforschung auf, die von der DFG in den vergangenen Jahren mit knapp 3,5 Millionen Mark gefördert wurden. Dabei wurde ein erheblicher weiterer Forschungsbedarf deutlich. Erstmals werden im Rahmen der Forschergruppe nun auch stärker anwendungsorientierte Disziplinen, zum Beispiel die Forstwissenschaften, mitarbeiten. Die neue DFG-Forschergruppe versucht, "an einem modellhaft ausgewählten Waldgebiet in den Anden Süd-Ecuadors in einem breiten interdisziplinären Ansatz gänzlich neue Wege zu gehen", so auch der Sprecher der Forschergruppe Professor Konrad Fiedler von der Universität Bayreuth. Ideale Voraussetzungen bietet den Forschern die im südecuadorianisch-peruanischen Grenzgebiet gelegene Forschungsstation "San Francisco" - eine Station im Urwald, unwegsam im steilen Gelände, in unmittelbarer Nähe zum 15 000 Hektar großen Podocarpus-Nationalpark. Das Besondere für die wissenschaftliche Arbeit im tropischen Bergwald, der auch als "Nebelwald" bekannt ist: Die gemeinnützige Stiftung Fundación Científica San Francisco unterstützt die deutschen Wissenschaftler vor Ort und die Kooperation mit Universitäten und Forschern des Gastlandes.

Forschergruppen werden - in der Regel auf sechs Jahre - dort eingerichtet, wo ein zwar kleines, aber besonders bedeutungsvolles Themengebiet die interdisziplinäre Zusammenarbeit erfordert. Das Programm soll dazu beitragen, neue Arbeitsrichtungen zu etablieren, die in Deutschland bislang nicht oder nur unzureichend vertreten sind.

Ziel der Wissenschaftler ist es, mit Hilfe tausender von Boden-, Wasser-, Pflanzen- und Tierproben wichtige geowissenschaftliche und biologische Eigenschaften des Bergregenwaldes zu erfassen - zum Beispiel Klima- und Bodendaten, Merkmale der Pflanzen- und Tierarten und ihrer Lebensgemeinschaften. In einem zweiten Schritt wollen die Forscher die Funktionsweise wichtiger Teilsysteme - etwa das Zusammenleben von Pflanzen und Tieren oder Wechselwirkungen zwischen Vegetation, Boden und Atmosphäre - untersuchen, um daraus Schlussfolgerungen für den nachhaltigen Schutz des Bergregenwaldes zu ziehen.

Bislang fanden die Forscher in der unmittelbaren Umgebung der Forschungsstation mehr als 1500 verschiedene Pflanzenarten. Wie angesichts dieser immensen Artenvielfalt Pflanzengemeinschaften des Bergregenwaldes nur anhand von einigen Merkmalen an ihrem Standort zu charakterisieren sind, untersucht Professor Klaus Müller-Hohenstein von der Universität Bayreuth. Allein auf Merkmale wie Blattform und -größe oder die "Wuchsarchitektur" der Bäume konzentriert sich der Biogeograph. So ist es Professor Müller-Hohenstein und seinen Mitarbeitern gelungen, erstmals Vegetationseinheiten im Bergwald wissenschaftlich zu beschreiben. Auf diesem Wege kann auf die zeitraubende artgenaue Bestimmung der einzelnen Pflanzen verzichtet werden.

Um die artgenaue Erfassung von Tiergemeinschaften geht es dagegen dem Tierökologen Professor Konrad Fiedler. Er beschäftigt sich mit Schmetterlingen, die als pflanzenfressende Insekten eine wichtige Rolle im Bergregenwald spielen. In der Nähe der Forschungsstation konnte er allein über siebenhundert Nachtschmetterlinge aus der Familie der spannerartigen Nachtfalter aufspüren. "Das sind mehr als 70 Prozent des Artenbestandes ganz Europas", resümiert Professor Fiedler, "aber auch im Vergleich zur Tropeninsel Borneo mit ihren 1000 Arten ist die Artendichte in Südecuador rekordverdächtig." Mittels moderner rechnergestützter Auswertungsmethoden können neue Zusammenhänge zwischen den Nachtschmetterlingen und ihrer Lebensumwelt im tropischen Bergregenwald erkannt werden.

Erst wenn es den Wissenschaftlern verschiedener Fachdisziplinen gelingt, die Gesamtfunktion des Regenwaldes aufzuklären, wird man zukünftig in der Lage sein, steuernd einzugreifen und das artenreiche Ökosystem Bergregenwald zu erhalten. Noch ist in Ecuador die jährliche Entwaldungsrate nach aktuellen UN-Angaben eine der höchsten ganz Lateinamerikas.

Weitere Informationen gibt der Sprecher der Forschergruppe, Prof. Dr. Konrad Fiedler, Lehrstuhl Tierökologie I der Universität Bayreuth, Tel.: 0921/55 2645, E-Mail:  konrad.fiedler@uni-bayreuth.de.

Dr. Eva-Maria Streier | idw

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Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

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New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...