Welches Kraut gegen Klimaveränderungen gewachsen ist

Ein Halbtrockenrasen im Jenaer Pennickental diente in der aktuellen Studie als Versuchsfläche.
Foto: Till Deilmann/Uni Jena

Studie der Universität Jena und des Integrativen Zentrum für Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv) belegt den Wert von Botanischen Gärten für Untersuchungen zur Anpassungsfähigkeit von Pflanzen an den Klimawandel.

Botanische Gärten sind weltweit verbreitet und sie beherbergen Pflanzen aus aller Welt. Daher sind sie für Forschende ideale Untersuchungsplattformen, um herauszufinden, wie unterschiedliche Pflanzen auf Veränderungen – etwa in Folge des Klimawandels – reagieren. Zahlreiche wissenschaftliche Studien werden mittlerweile in Kooperation mit Botanischen Gärten durchgeführt, so auch im Projekt „PhenObs“ des Integrativen Zentrum für Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv). In einer aktuellen Studie hat ein Team der Universität Jena jetzt zeigen können, dass die in Botanischen Gärten zu beobachtende Anpassungsfähigkeit von Arten auch Rückschlüsse auf natürliche Umgebungen ermöglichen. Das berichten die Forschenden um Prof. Dr. Christine Römermann vom Institut für Ökologie und Evolution im Fachmagazin „Ecology and Evolution“.

„Bislang wussten wir nicht viel darüber, wie sich die besonderen Umweltbedingungen in einem Botanischen Garten auf das Wachstum von Pflanzen auswirken und wie diese den Lebenszyklus der Pflanzen beeinflussen“, sagt Till Deilmann, Doktorand in Römermanns Team und Erstautor der vorgelegten Publikation. Daher sei es schwierig gewesen, aus Untersuchungen in Botanischen Gärten gewonnene Erkenntnisse, auf natürliche Umgebungen zu übertragen.

Für ihre aktuelle Studie haben die Forschenden insgesamt 16 Pflanzenarten ausgewählt, die sowohl im Botanischen Garten der Universität Jena als auch in natürlichen Lebensräumen im Jenaer Umland wachsen, darunter Schafgarbe (Achillea millefolium), Wiesenflockenblume (Centaurea jacea) und Spitzwegerich (Plantago lanceolata). Über einen Zeitraum von einem Jahr haben sie untersucht, wie sich diese Pflanzenarten hinsichtlich ihres Lebenszyklus, etwa dem Beginn der Blüte oder dem Absterben der Population, und ihrer funktionellen Merkmale, wie Blattfläche oder Wuchshöhe, in den natürlichen Lebensräumen und dem Botanischen Garten unterscheiden. Die natürlichen Lebensräume waren Halbtrockenrasen am Jenzig und im Pennickental sowie Mähwiesen entlang der Saale.

Ähnlicher Blühbeginn – unterschiedliche Blütengröße

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die funktionellen Merkmale stärkere Unterschiede zwischen den Lebensräumen aufwiesen als die Merkmale des Lebenszyklus“, fasst Till Deilmann zusammen. Konkret heißt das, dass z. B. der Zeitpunkt, an dem Pflanzen anfangen zu blühen, sich zwischen den Lebensräumen nur marginal unterscheidet, während Merkmale wie die Blütengröße deutlich stärker variieren. Beispielsweise wiesen die Pflanzen im Botanischen Garten die größten Blüten auf – in den Halbtrockenrasen war die Blütengröße am geringsten. Die Populationen auf den Mähwiesen unterschieden sich im Zeitpunkt der Blüte, während die Populationen auf den Halbtrockenrasen eher zeitgleich blühten.

Statistische Auswertungen zeigten zudem, dass reproduktive Merkmale, wie beispielsweise die Blütengröße, den Blühzeitpunkt stark beeinflussen und dass diese Beziehungen in den verschiedenen Lebensräumen unterschiedlich sind. „Pflanzen, die eine mittlere Blütengröße haben neigen auf Halbtrockenrasen dazu, früher und länger zu blühen“, so Deilmann. Auf den Mähwiesen, wo die Pflanzen stark um Licht konkurrieren, spiele dagegen weniger die Blütengröße, sondern eher die Pflanzenhöhe eine Rolle. „Der Lebensraum ist also ein wichtiger Faktor.“ Deshalb, so das Fazit der Forschenden, sei es wichtig in Studien, die in Botanischen Gärten durchgeführt werden, den jeweiligen natürlichen Lebensraum der Arten mit zu beobachten. Nur so könnten die Ergebnisse eingeordnet und dann auch auf die Natur übertragen werden.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Till J. Deilmann, Prof. Dr. Christine Römermann
Institut für Ökologie und Evolution der Universität Jena
Philosophenweg 12, 07743 Jena
Tel.: +49-3641-9-49262, +49-3641-9-49985
E-Mail: till.jonathan.deilmann@uni-jena.de, christine.roemermann@uni-jena.de

Originalpublikation:

Deilmann TJ et al. Habitat conditions filter stronger for functional traits than for phenology in herbaceous species, Ecology and Evolution (2024), https://doi.org/10.1002/ece3.11505

https://www.uni-jena.de/256289/welches-kraut-gegen-klimaveraenderungen-gewachsen-ist

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Dr. Ute Schönfelder Abteilung Hochschulkommunikation/Bereich Presse und Information
Friedrich-Schiller-Universität Jena

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