Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Fraßfeind getrotzt

19.07.2013
Der Konstanzer Ökologe Prof. Dr. Mark van Kleunen untersuchte zusammen mit der Universität Bern in einer Studie die Erfolgsfaktoren von Pflanzen

Der Erfolg einer Pflanzenart besteht in ihrer möglichst großen Verbreitung. Was bestimmt aber darüber, ob eine Pflanzenart erfolgreich ist? Prof. Dr. Mark van Kleunen, Professor für Ökologie an der Universität Konstanz, führte gemeinsam mit Forschenden der Universität Bern eine Feldstudie durch, die im Umfang der Pflanzenarten und in der Vielzahl der zu bestimmenden Merkmale einzigartig ist.

Die Wissenschaftler kamen zum Ergebnis, dass am Anfang des Pflanzenwachstums Faktoren wie Samengewicht und die Größe der Samenzahl entscheidend für die Etablierung einer Pflanzenart sind. Im Laufe der Studie stellten sich jedoch Eigenschaften, die die Wechselbeziehung von Pflanzen mit anderen Pflanzen oder Tieren kennzeichnen, als bedeutender heraus. Die Studie ist in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America“ erschienen.

Die Biologen säten auf 16 Wiesen im Kanton Bern, Schweiz, Pflanzensamen von insgesamt 93 Arten aus, darunter 45 von einheimischen Arten und 48 von eingeschleppten exotischen Arten. Gleichzeitig untersuchten sie in parallel verlaufenden Gewächshausstudien Pflanzeneigenschaften dieser Arten. Eines der konkreten Ergebnisse lautet, dass sich einheimische Arten besser durchsetzen als exotische.

Im Gegensatz zur populären Auffassung haben in der vielschichtigen Studie des Forschungsteams nur wenige exotische Pflanzenarten die drei Jahre überlebt, die das Experiment dauerte. „Daraus kann geschlossen werden, dass nur ein kleiner Teil der vielen exotischen Pflanzenarten in Europa invasiv und damit problematisch wird“, kommentiert Mark van Kleunen, der die Studie leitete. Die Untersuchungsergebnisse haben durch das bessere Verständnis der Faktoren, die die Zusammensetzung der Artengemeinschaft bestimmen, das Potential, neue invasive Arten frühzeitig zu erkennen.

Die Forschenden machten die Beobachtung, dass am Anfang des Pflanzenwuchses die so genannten extrinsischen Faktoren von Bedeutung sind. Das sind Umweltfaktoren, wie zum Beispiel Lichteinstrahlung oder die Menge der Samen, die ausgesät wurden. Auch die Frage, ob die Wiese durch Pflügen „gestört“ wurde, spielt bei der Verbreitung von Pflanzenarten eine Rolle.

So setzen sich mehrjährige Arten besser in solchen „gestörten“ Flächen durch. Im Laufe der Zeit erwiesen sich jedoch die „intrinsischen“ Merkmale der Pflanzen als immer wichtiger. Hier waren die Fragen entscheidend, ob die Pflanzenart die Konkurrenz mit der „Nachbarpflanze“ besteht oder in welchem Maß sie sich als fraßresistent gegenüber Tieren behauptet. Mark van Kleunen erklärt diesen Wechsel hinsichtlich der Bedeutung der Merkmale so: „Zunächst verhindert die unbelebte Umwelt, der so genannte abiotische Filter, die frühe Etablierung von Arten, denen gewisse physiologische Anpassungen fehlen. Einmal gekeimte Arten müssen Fraßfeinden, Pathogenen und Konkurrenten trotzen, um sich in einer Pflanzengemeinschaft zu behaupten. Unsere Studie verdeutlicht, dass dieser zweite Filter von sehr großer Bedeutung ist und zudem im Laufe der Zeit wichtiger wird.“

Die intrinsischen Eigenschaften wie Resistenz gegenüber Fraßfeinden untersuchten die Ökologen in fünf Gewächshausstudien, deren Ergebnisse sie mit den Ergebnissen auf den Wiesen kombinierten. Um beispielsweise die Fraßresistenz einer Pflanzenart zu ermitteln, setzten sie Raupen auf die Gewächse und beobachteten, wie gefräßig sich die Tiere zeigten. Die Forschenden suchten ebenso Antworten auf Fragen wie diese: Wie schnell nimmt die Biomasse der Pflanzenart zu? Wie hoch ist die Wachstumsrate? Oder: Wie schnell keimen die Samen, und zu welchem Anteil keimen sie erfolgreich?

Mark van Kleunen ist seit 2011 Professor für Ökologie an der Universität Konstanz. Zuvor war er Nachwuchsgruppenleiter an der Universität Bern, wo die Studie durchgeführt wurde.

Originalveröffentlichung:
Kempel A, Chrobock T, Fischer M, Rohr RP & van Kleunen M (2013): Determinants of plant establishment success in a multispecies introduction experiment with native and alien species. Proceedings of the National Academy of Sciences doi:10.1073/pnas.1300481110.
Kontakt:
Universität Konstanz
Kommunikation und Marketing
Telefon: 07531 / 88-3603
E-Mail: kum@uni-konstanz.de
Prof. Dr. Mark van Kleunen
Universität Konstanz
Fachbereich Biologie
Universitätsstraße 10
78464 Konstanz
Telefon: 07531 / 88-2997
E-Mail: mark.vankleunen@uni-konstanz.de

Julia Wandt | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-konstanz.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Wie gefährlich ist Reifenabrieb?
19.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Verbreitung von Fischeiern durch Wasservögel – nur ein Mythos?
19.02.2018 | Universität Basel

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

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

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

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