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 Wer über den Klimawandel redet, muss auch über Mikroben reden
19.06.2019 | Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

nachricht Einsparung von Treibhausgasemissionen bei Wurstverpackungen
19.06.2019 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

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: Partielle Mondfinsternis am 16./17. Juli 2019

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Wie im letzten Jahr findet auch 2019 eine in den späten Abendstunden in einer lauen Sommernacht gut zu beobachtende Mondfinsternis statt, und zwar in der Nacht vom 16. auf den 17. Juli. Die Finsternis ist zwar nur partiell - der Mond tritt also nicht vollständig in den Erdschatten ein - es ist aber für die nächsten Jahre die einzige gut sichtbare Mondfinsternis im deutschen Sprachraum.

Am Dienstagabend, den 16. Juli, wird ein kosmisches Schauspiel zu sehen sein: Der Vollmond taucht zu einem großen Teil in den Schatten der Erde ein, es findet...

Im Focus: Fraunhofer IDMT zeigt akustische Qualitätskontrolle auf der Fachmesse für Messtechnik »Sensor + Test 2019«

Das Ilmenauer Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert vom 25. bis 27. Juni 2019 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft (Stand 5-248) seine neue Lösung zur berührungslosen, akustischen Qualitätskontrolle von Werkstücken und Bauteilen. Da die Prüfung zerstörungsfrei funktioniert, kann teurer Prüfschrott vermieden werden. Das Prüfverfahren wird derzeit gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern im praktischen Einsatz erfolgreich getestet und hat das Technology Readiness Level (TRL) 6 erreicht.

Maschinenausfälle, Fertigungsfehler und teuren Prüfschrott reduzieren

Im Focus: Fraunhofer IDMT demonstrates its method for acoustic quality inspection at »Sensor+Test 2019« in Nürnberg

From June 25th to 27th 2019, the Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT in Ilmenau (Germany) will be presenting a new solution for acoustic quality inspection allowing contact-free, non-destructive testing of manufactured parts and components. The method which has reached Technology Readiness Level 6 already, is currently being successfully tested in practical use together with a number of industrial partners.

Reducing machine downtime, manufacturing defects, and excessive scrap

Im Focus: Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der...

Im Focus: Successfully Tested in Praxis: Bidirectional Sensor Technology Optimizes Laser Material Deposition

The quality of additively manufactured components depends not only on the manufacturing process, but also on the inline process control. The process control ensures a reliable coating process because it detects deviations from the target geometry immediately. At LASER World of PHOTONICS 2019, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be demonstrating how well bi-directional sensor technology can already be used for Laser Material Deposition (LMD) in combination with commercial optics at booth A2.431.

Fraunhofer ILT has been developing optical sensor technology specifically for production measurement technology for around 10 years. In particular, its »bd-1«...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Plastik: Mehr Kreislauf gegen die Krise gefordert

21.06.2019 | Veranstaltungen

Rittal und Innovo Cloud sind auf Supercomputing-Konferenz in Frankfurt vertreten

18.06.2019 | Veranstaltungen

Teilautonome Roboter für die Dekontamination - den Stand der Forschung bei Live-Vorführungen am 25.6. erleben

18.06.2019 | Veranstaltungen

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

Neuartige und vielseitig einsetzbare Kunststoffzusätze

24.06.2019 | Materialwissenschaften

Mitten ins Herz

24.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wie man Wellen an die richtige Stelle biegt

24.06.2019 | Physik Astronomie

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