Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Allergikern blüht etwas: Erhöhte Fitness der Beifußambrosie in Europa nachgewiesen

05.03.2014

Die ursprünglich aus Amerika stammende hochallergene Beifußblättrige Ambrosie entlässt ihre Pollen bis in den späten Herbst hinein und verlängert damit die Leidensphase von Allergikern erheblich. Das Gewächs ist in Deutschland auf dem Vormarsch.

Ein Team des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums und der Goethe-Universität Frankfurt zeigte jetzt in einer im Fachjournal Oecologia veröffentlichten Studie, dass sich die europäischen Populationen der invasiven Art weiterentwickelt und an Durchsetzungskraft gewonnen haben. Zudem weisen sie eine große phänotypische Bandbreite auf, was eine weitere Ausbreitung befördern könnte. Eine nationale Strategie zur Bekämpfung der Art tut also not.


Die Früchte der Beifußambrosie aus Europa (unten) sind deutlich größer als die Früchte aus Nordamerika (oben). Die größeren Samen der europ. Populationen können zu einer erhöhten Fitness führen.

Bild: B. Kramer

Während das unscheinbare Kraut mit dem wissenschaftlichen Namen Ambrosia artemisiifolia in Deutschland noch vergleichsweise selten vorkommt, ist es im Südosten Europas schon fester Bestandteil der Vegetation. Als Spätblüherin setzt die Ambrosie ihre Pollen erst im Spätsommer und lange bis in den Herbst hinein frei.

Das bedeutet für Allergiker eine Verlängerung ihrer Leidenszeit bis in den Oktober hinein, bei warmen Wetterverhältnissen sogar bis in den Dezember. Die Pollen sind zudem erheblich aggressiver als die hiesiger Gräser und Bäume. Entsprechend hoch wäre die Zahl der Erkrankungen, wenn sich die Ambrosie auch in Deutschland ausbreiten würde, wie es frühere Studien nahelegen.

Europäische Erfolgsgeschichte

„Wie viele invasive Arten profitiert die Beifußblättrige Ambrosie vom Klimawandel. Sie hat sich vermutlich aber auch evolutionär verändert“, erläutert Oliver Tackenberg von der Goethe-Universität Frankfurt, der das Projekt im Rahmen seiner Kooperation mit BiK-F durchführte. Tatsächlich zeigen die Untersuchungen: Die europäischen Samen sind nicht nur deutlich größer, sie keimen mit einer Rate von 92% auch wesentlich häufiger als diejenigen aus amerikanischen Populationen (49% Keimrate).

Zudem ist das Temperaturspektrum, in dem sie keimen können, breiter und die Keimgeschwindigkeit deutlich höher als bei den aus Amerika stammenden Samen. Zu guter Letzt zeichnen sich europäische Jungpflanzen auch noch durch eine höhere Frosttoleranz aus, was eine Ausbreitung in nördlichere Regionen zusätzlich begünstigen dürfte. 

Eine Erklärung für die gesteigerte Fitness könnte sein, dass sich die Art besser durchsetzen kann, weil bestimmte Pathogene oder natürliche Feinde, wie etwa der Ambrosiakäfer (Ophraella communa) hierzulande fehlen. „Damit ist z.B. die Produktion chemischer Abwehrstoffe nicht mehr notwendig. Die freiwerdenden Ressourcen können in die Fortpflanzung gesteckt werden und in Form größerer Samen zu schnellerem Wachstum und einer erhöhten Konkurrenzkraft führen“, formuliert es Tackenberg.

„Warum die europäischen Bestände der Beifußblättrigen Ambrosie konkurrenzkräftiger zu sein scheinen, lässt sich jedoch zweifelsfrei nur durch weitere Untersuchungen klären.“ Entsprechende ökologische und genetische Studien laufen bereits am BiK-F. Von den Ergebnissen erhoffen sich die Forscher auch ein generell besseres Verständnis von Invasionsprozessen, so dass künftig auf besonders aggressive Invasoren gezielter reagiert werden kann.

Nicht zuschauen – handeln

Und aggressiv ist die amerikanische Einwanderin durchaus. Sie zählt zu den 100 problematischsten invasiven Arten überhaupt und wird in den kommenden Jahren ihr Areal mit hoher Wahrscheinlichkeit erweitern. Dies schafft Ambrosia nicht nur aufgrund ihrer gesteigerten Fitness, auch der Klimawandel kommt ihr zugute. In einer vor kurzem erschienenen Studie veröffentlichte das Team die erste europaweite Karte der Gebiete, in denen die Art durch den Klimawandel zukünftig profitieren kann. „Die in dieser Studie prognostizierte Ausweitung der potenziellen Verbreitungsgebiete dürfte eventuell sogar noch etwas größer ausfallen, wenn wir die gestiegene Fitness und die erhöhte Frosttoleranz berücksichtigen“, vermutet Tackenberg (vgl. auch BiK-F-Pressemitteilung vom 28.3.2013).

„Daher müssen wir so schnell wie möglich aktiv werden. Bislang werden nur punktuell Maßnahmen gegen die Beifußambrosie ergriffen“, moniert Marion Leiblein-Wild vom Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und Erstautorin der Studie. „Jedes Bundesland geht anders mit dem Thema um. Gerade mit Blick auf die Gesundheitsschäden brauchen wir aber eine konzertierte, nationale Bekämpfungsstrategie, wie sie zum Beispiel in der Schweiz existiert. Dort sind nicht nur Landwirte oder Gärtner gesetzlich verpflichtet, Vorkommen der Ambrosia zu melden, sondern jeder einzelne Bürger. Bei uns baut die Regierung noch auf freiwillige Mithilfe, obwohl schon heute Experten davon ausgehen, dass durch Ambrosia-Allergien zusätzliche Kosten für das Gesundheitswesen von bis zu 1,19 Milliarden Euro pro Jahr entstehen werden.“ Eine drastische Steigerung erscheint durchaus realistisch: „In Österreich, wo die Art schon länger verbreitet ist, konnte parallel zur Ausbreitung der Art eine Zunahme der Sensibilisierungsrate nachgewiesen werden“, warnt auch Tackenberg.

Europaweit große Bandbreite an Phänotypen

In einer weiteren, bereits online im Fachjournal Biological Invasions veröffentlichten Studie wiesen außerdem 38 entlang eines europäischen Nord-Süd-Gradienten gelegene Ambrosia-Populationen eine enorme phänotypische Bandbreite auf, also ein umweltbedingt sehr unterschiedliches Erscheinungsbild. Je nach Herkunft der in einem Common Garden-Experiment unter gleichen Bedingungen ausgesäten Samen traten bei Biomasseproduktion, Wachstumsraten und Blühzeitpunkt beträchtliche Unterschiede auf. Beispielsweise blieben Exemplare nördlicher Herkünfte deutlich kleiner, sie blühten früher, und Pollen und Früchte wurden bis zu fünf Wochen früher freigesetzt als bei aus südlichen Regionen stammenden Pflanzen. Eine derart große Bandbreite beruht möglicherweise auf einer bereits erfolgten genetischen Anpassung an die unterschiedlichen Standortbedingungen, unter denen die Art heute in Europa auftritt – dies bleibt jedoch molekulargenetisch zu untersuchen. Auf jeden Fall erleichtert sie voraussichtlich die weitere Ausbreitung der problematischen Art in Europa.

Publikationen:
Leiblein-Wild, M., Kaviani, R. & O.Tackenberg : Germination and seedling frost tolerance differ between the native and invasive range in common ragweed. Oecologia, DOI: 10.1007/s00442-013-2813-6

Leiblein-Wild, M. & O. Tackenberg: Phenotypic variation of 38 European Ambrosia artemisiifolia populations measured in a common garden experiment. Biological Invasions, DOI: 10.1007/s10530-014-0644-y

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:
Dr. Oliver Tackenberg
Goethe-Universität Frankfurt/Main
Tel. +49 (0)69 798-42136
tackenberg@bio.uni-frankfurt.de

Marion Leiblein-Wild
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und
Goethe-Universität Frankfurt/Main
Tel. +49 (0)69 798-42133
leiblein@bio.uni-frankfurt.de
oder

Dr. Julia Krohmer
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F),
Transferstelle
Tel. +49 (0)69 7542 1837
julia.krohmer@senckenberg.de

Pressebilder auch unter www.bik-f.de/root/index.php?page_id=32&ID=687&year=0

Sabine Wendler | Senckenberg
Weitere Informationen:
http://www.senckenberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

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