Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genetische Vielfalt trotzt dem globalen Klimawandel

15.02.2005


Wissenschaftler bei der Probenentnahme unter Wasser in einer Seegraswiese in der Ostsee. Bild: Max-Planck-Institut für Limnologie


Beispiele für die Fauna einer Seegraswiese - Seestern (links) , Kleinkrebs (Mitte) und Strandkrabbe (rechts) Bild: Max-Planck-Institut für Limnologie


Neue Erkenntnisse zur Belastbarkeit von Lebensgemeinschaften geben Impulse für Naturschutz und Umweltmanagement


In einer neuen in den Proceedings of the National Academy of Sciences (Februar 2005) veröffentlichten Studie konnte ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Limnologie in Plön und des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften in Kiel zeigen, dass genetische Vielfalt die Widerstandsfähigkeit von Lebensgemeinschaften gegenüber globaler Erwärmung erhöhen kann. Bei ihren Experimenten in Seegraswiesen der Ostsee profitierten die Forscher von der ungewöhnlichen Hitzewelle im Sommer 2003, die zu großflächigem Absterben vieler Flachwasserlebewesen geführt hatte. Nach den Untersuchungen der Wissenschaftler erholten sich genetisch vielfältige Wiesenabschnitte deutlich schneller als genetisch gleichförmigere und wiesen am Ende des Sommers mehr Biomasse und Pflanzendichte auf.

Der heutige Klimawandel wird nicht nur spürbar durch den Anstieg der mittleren globalen Temperatur, sondern auch durch eine Häufung im Auftreten von Extremereignissen wie Hitzewellen, Stürme und Überflutungen. Eine zentrale Frage lautet, wie Populationen und Lebensgemeinschaften diese klimatischen Extreme bewältigen. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass die Artenvielfalt für die Produktivität und Stabilität von Ökosystemen eine wichtige Rolle spielt. Doch was ist mit Lebensgemeinschaften, die nur von wenigen Pflanzenarten dominiert werden? Seegraswiesen bestehen in der Regel nur aus ein oder zwei Arten und bilden trotzdem eine der produktivsten Pflanzengemeinschaften auf der Erde. Sie sind Grundlage für marine Lebensgemeinschaften, indem sie Nährstoffe umsetzen, Lebensraum für Fische und Wirbellose bieten und die Küstenerosion einschränken. Die wenigen Arten in einer solchen Population verfügen allerdings über eine enorme Vielfalt an so genannten Genotypen - also Individuen mit unterschiedlicher genetischer Ausstattung.


Im Sommer 2003 führte die ungewöhnlichen Hitzewelle in Europa zu einem großflächigen Absterben vieler Flachwasserlebewesen in den Seegraswiesen der Ostsee. Das bescherte den Wissenschaftlern um Thorsten Reusch eine ideale Ausgangssituation für ihre Experimente. Denn dieses Ereignis bot eine Gelegenheit, die ökologische Antwort einer Küstengemeinschaft auf eine rasche globale Erwärmung aufzudecken und dabei jene Faktoren zu identifizieren, die die Widerstandsfähigkeit und Belastbarkeit von Lebensgemeinschaften angesichts des globalen Klimawandels verstärken können.

Wie die Forscher herausfanden, erholten sich in Experimentalflächen mit unterschiedlicher genetischer Diversität des Seegrases genetisch vielfältige Wiesenabschnitte deutlich schneller und wiesen am Ende des Sommers mehr Biomasse und Pflanzendichte auf als genetisch wenig diverse. Völlig unerwartet waren für die Wissenschaftler die Auswirkungen auf die Nahrungskette: In den vielfältigen Flächen waren nämlich - trotz der nahe an der Letalgrenze liegenden Wassertemperaturen - auch mehr Muscheln, Krebse und Schnecken zu finden. "Diese Biodiversitätseffekte beruhen erstaunlicherweise nicht auf der Dominanz besonders robuster Genotypen in den genetisch vielfältigeren Experimentalflächen. Tatsächlich konnten wir feststellen, dass in den Mischungen vor allem die empfindlicheren Genotypen durch die robusteren in ihrem Überleben und Wachstum gefördert wurden", erklärt Thorsten Reusch.

Die Ergebnisse der Forscher aus Norddeutschland haben Auswirkungen auf den Naturschutz und das Umweltmanagement, denn sie zeigen, dass genetische Vielfalt in artenarmen Lebensgemeinschaften die Funktion von Artenvielfalt einnehmen und extreme klimatische Ereignisse abpuffern kann. Gerade vor dem Hintergrund globaler Umweltveränderungen sollte dies eine zusätzliche Motivation sein, auch genetische Vielfalt zu schützen und zu erhalten. [CB]

Originalveröffentlichung:

Thorsten B.H. Reusch, Anneli Ehlers, August Hämmerli, und Boris Worm
Ecosystem recovery after climatic extremes enhanced by genotypic diversity
Proceedings of the National Academy of Sciences USA, February 14, 2005, 10.1073/pnas.0500008102 (Ecology)

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Genotyp Hitzewelle Klimawandel Seegraswiesen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Paradiese in Gefahr: Bayreuther Studierende forschen auf den Malediven zu Plastikmüll in den Meeren
13.04.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Ozeanversauerung: Wie individuell sind die Reaktionen?
06.04.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten