Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Blütenbestäuber an kalten und heißen Tagen: Forscher der TU Darmstadt präzisieren, wie Insektenvielfalt Ökosysteme stabilisiert

11.08.2015

Biodiversität erzeugt Stabilität – zum Beispiel über eine höhere Temperaturtoleranz. Diesen Zusammenhang untersuchten die Biologen Sara Kühsel und Nico Blüthgen von der TU Darmstadt an artenreichen Gemeinschaften blütenbesuchender Insekten. Ihre Befunde publizierten sie in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift „Nature Communications“.

Die meisten Ökosysteme beherbergen eine Vielzahl unterschiedlicher Arten, die teilweise überlappende Aufgaben erfüllen. Arten mit gleicher Funktion im selben System werden auch als funktionell „redundant“ bezeichnet.


Widderchen (Zygaena carniolica und Z. filipendulae) an einer Witwenblume – zwei von über 500 Bestäuberarten in Wiesen, für denen die Temperaturaktivität gemessen wurde. Bild: Sara Kühsel

Die Studie von Sara Kühsel und Nico Blüthgen belegt: Redundanz bedeutet dabei nicht, dass diese Arten „überflüssig“ oder „verzichtbar“ sind. In einer einzigen Wiese können beispielsweise Dutzende von Fliegen, Bienen und Schmetterlingsarten zur Bestäubung von Blütenpflanzen beitragen. In der Theorie sollte diese hohe Diversität redundanter Arten zu einer besseren, stabileren Funktion der Ökosysteme beitragen.

Den Darmstädter Forschern ist es gelungen, diese theoretischen Modelle zu präzisieren und erstmals die Temperaturpräferenz von über 500 blütenbesuchenden Insektenarten zu überprüfen. Sara Kühsel, Doktorandin am Fachbereich Biologie der TU Darmstadt und Erstautorin der Studie, hat auf 40 Grünlandflächen 511 Insektenarten während ihrer Blütenbesuche an 104 Pflanzenarten gesammelt, mit Hilfe von Experten identifiziert und gemessenen Temperaturen zugeordnet.

Für jede Insektenart wurde anhand der Beobachtungen ein Temperaturprofil erstellt. Viele Fliegenarten sind zum Beispiel eher an kühleren Sommertagen an den Blüten aktiv, einige Bienen hingegen haben Vorlieben für wärmere Bedingungen. Die Arten, die auf einer Wiese oder Weide vorkommen, ergänzen sich, so dass die Artengemeinschaft insgesamt bei einem viel breiteren Spektrum an Wetterbedingungen aktiv ist als jede einzelne der Arten.

Die Forscherinnen und Forscher untersuchten auch, wie sich unterschiedliche Bewirtschaftung der Wiesen und Weiden auswirkt. Auf Flächen, die intensiv gedüngt, gemäht oder beweidet werden, haben die Darmstädter Forscher nun eine ähnlich hohe Diversität von Insekten festgestellt wie in naturnahen, selten gemähten Wiesen oder Schafsweiden.

Besonders überraschend: Bei gleichbleibender Vielfalt nimmt die Unterschiedlichkeit (Nischen-Komplementarität) und Temperatur-Toleranz (Nischen-Breite) der Bestäuber mit der Intensivierung der Landnutzung sogar zu – ein Effekt, der vor allem durch eine Vielzahl von Fliegenarten entsteht, die von der Landnutzung profitieren.

Diese hohe Vielfalt von Arten und deren Reaktionen sorgt für gleichmäßigere Blütenbesuche und kontinuierliche Bestäubung – auch unter variablen oder widrigen Umweltbedingungen. Ein derartiger stabilisierender Effekt gewinnt auch angesichts der Klimaerwärmung zunehmend an Bedeutung.

Die Studie fand im Rahmen eines großen Verbundprojekts vieler Universitäten statt, das durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Die „Biodiversitäts-Exploratorien“ verfolgen das Ziel, zu verstehen, wie sich die Landnutzung im Wald und Grünland auf die Diversität der Arten und die Funktion der Ökosysteme auswirkt.

Die Untersuchungsflächen liegen in Brandenburg (Schorfheide), Thüringen (Hainich) und Baden-Württemberg (Schwäbische Alb). Die Arbeitsgruppe „Ökologische Netzwerke“ des Fachbereichs Biologie an der TU Darmstadt, geleitet von Professor Nico Blüthgen, ist an mehreren Studien in diesem Projekt beteiligt.

Der Ökologe erklärt: „Das Zusammenspiel verschiedener Insekten- und Pflanzenarten wird von uns als Netzwerk beschrieben. Je größer, also artenreicher, und je engmaschiger diese Netzwerke sind, desto besser sollten die Systeme in der Lage sein, Störungen, Fluktuationen und Ausfälle abzupuffern. Aber es kommt eben auch auf die Reaktion jeder der Arten auf variable Umweltbedingungen an – erst deren Unterschiedlichkeit macht die Stabilität aus.“

Die Studie ist in Kürze zugänglich unter:
Kühsel, S. & Blüthgen, N. (2015) High diversity stabilizes the thermal resilience of pollinator communities in intensively managed grasslands. Nature Communications 6: 7989. Doi: 10.1038/ncomms8989

MI-Nr. 54/2015, Nico Blüthgen/sip

Weitere Informationen:

http://www.bio.tu-darmstadt.de/ag/professuren/bluethgen/Bluethgen.en.jsp Fachgebiet Ökologische Netzwerke an der TU Darmstadt
http://www.biodiversity-exploratories.de Biodiversitäts-Exploratorien

Silke Paradowski | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Tausende Holztäfelchen simulieren Plastikmüll
23.02.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

nachricht Mehr wärmeliebende Tiere und Pflanzen durch Klimawandel
20.02.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie