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Samenverstecke nutzen dem „gefiederten Förster“ mehr als den Bäumen

Der Tannenhäher, auch „gefiederter Förster“ genannt, vergräbt die Samen der Zirbelkiefer im Boden und trägt somit zur Ausbreitung der Bäume bei. Dabei geht der Vogel aber nicht so uneigennützig vor, wie bisher angenommen. Er versteckt die Samen zumeist an Stellen, die für die Keimung der Baumsamen eher ungünstig, für ihn selbst jedoch günstig sind, wie ein Autorenteam des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im „Journal of Animal Ecology“ berichtet. Dies zeigt, dass zielgerichtete Samenausbreitung durch Tiere auch negative Effekte auf die Pflanzenart haben kann.

Die Zirbelkiefer (Pinus cembra)  hat ein Problem mit der Fortpflanzung. Ihre Samen stecken in einem Zapfen, der sich – anders als bei den meisten anderen Nadelbäumen – nicht von allein öffnet. Glücklicherweise hat ihr die Natur den Tannenhäher (Nucifraga caryocatactes) zur Seite gestellt. Der Vogel ernährt sich fast ausschließlich von Zirbelkiefersamen und zieht sogar seine Jungen damit auf. Mit seinem Schnabel hackt er die Zapfen auf, um an die Samen zu gelangen. Als Vorrat für den Winter vergräbt er im Herbst zusätzlich Samen im Boden und trägt somit zur Ausbreitung der Pflanze bei. (more…)

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Trockenheit und hohe Temperaturen machen Pflanzenschutzmittel giftiger für Bodentiere

Wichtige Bodenorganismen reagieren sensibler auf marktgängige Pflanzenschutzmittel, wenn der Boden trocken ist und hohe Umgebungstemperaturen herrschen – beides Bedingungen, die in Deutschland künftig klimawandelbedingt häufiger auftreten könnten. Beide Faktoren senken sowohl einzeln als auch kombiniert deutlich den Schwellenwert, ab dem Fungizide für Springschwänze toxisch wirken. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F), der Goethe-Universität und der ECT Oekotoxikologie GmbH. Die Studie wurde in der Septemberausgabe des Fachmagazins „Applied Soil Ecology“ veröffentlicht.

Springschwänze sind winzige, circa 10 mm große und für die Bodenökologie sehr wichtige Organismen, deren zahlreiche Arten, darunter auch Folsomia candida und Sinella curviseta, weitverbreitet sind. Sie sind Teil einer riesigen Schar von Bodenorganismen, die unter der Erde am Werk ist, um organisches Material zu zersetzen und Humus zu bilden. Schlechte Zeiten für Springschwänze sind daher schlechte Zeiten für die Bodenfruchtbarkeit. (more…)

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Klimarekonstruktion im Regenwald: Pflanzenwachse geben Einblick in die letzten 24.000 Jahre

Rund um den Indischen Ozean verteilen sich die Niederschläge extrem unterschiedlich: Wenn es im Regenwald auf Sumatra besonders stark regnet, müssen Mensch und Tier im ohnehin trockenen Ostafrika mit Dürre rechnen. Dieses zyklisch auftretende, Klimaphänomen existiert schon seit 10.000 Jahren, schreibt ein Team des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F), California Institute of Technology, University of Southern California und der Universität Bremen heute im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“. Die Pilotstudie erlaubt Einblicke in das Klimasystem einer Region, deren Niederschlagsmuster einen großen Einfluss auf das Weltklima haben und deshalb besonders im Fokus von Klimaforschern stehen.

Die Tropen spielen eine entscheidende Rolle im globalen Klimageschehen, hier entstehen z. B. Klimaphänomene wie der Monsun und El Niño. Eine der klimatisch bedeutendsten Regionen ist der Indopazifik in Südostasien. Einerseits verdunsten hier große Wassermassen und gehen so in die globale Atmosphärenzirkulation ein; andererseits fallen in dieser Region weltweit die höchsten Regenmengen. Um die Muster und Dynamiken dieser Niederschläge besser zu verstehen, hat ein Forscherteam jetzt rekonstruiert, wann und wie viel es vor Indonesien in den letzten 24.000 Jahren geregnet hat. (more…)

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Der Schrecken der Salatbeete

Die Spanische Wegschnecke: nicht Einwanderer, sondern Ureinwohner

Über die Spanische Wegschnecke stolpert praktisch jeder. Es gibt kaum Felder oder Gärten, die von dem gefräßigen Weichtier verschont bleiben. Ursprünglich stammt sie aus Südwesteuropa – dachte man jedenfalls bis vor kurzem. Studien des Biodiversität- und Klima-Forschungszentrums (BiK-F) sowie der Goethe-Universität Frankfurt am Main zeigen nun, dass das oft zitierte Paradebeispiel einer eingewanderten Art in Wirklichkeit aus Mitteleuropa stammt. Damit wären Bekämpfungsmaßnahmen, wie sie im Rahmen einer derzeit diskutierten EU-Verordnung zur besseren Kontrolle, Eindämmung und Bekämpfung invasiver Arten beschlossen werden sollen, gar nicht auf diese Tierart anzuwenden. (more…)

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Spiel mir das Lied vom Überleben – Wie Fische eine für sie tödliche Umgebung besiedeln konnten

Schwefelwasserstoff (H2S) ist ein stark wirksames Atemgift. Populationen des Atlantik-Kärpflings haben es dennoch geschafft, Gewässer mit hohem Schwefelwasserstoffgehalt zu besiedeln. Die Fische können in dieser lebensfeindlichen Umgebung nur deshalb existieren, weil bestimmte Veränderungen ihres Erbgutes die schädliche Wirkung von H2S minimieren, wie jetzt ein Team des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) und der Goethe-Universität Frankfurt am Main nachwies. Die Studie erschien heute online in „Nature Communications“ und entschlüsselt erstmals die molekularen Grundlagen dieser überlebenswichtigen Schlüsselanpassung der Fische.

Atlantik-Kärpflinge (Poecilia mexicana) sind zwar nur wenige Zentimeter groß, aber trotzdem eine Ausnahmeerscheinung. Die Fische  besiedeln im Süden Mexikos schwefelwasserstoffreiche Quellen vulkanischen Ursprungs. Dass sich die Zahnkarpfen, zu denen auch die aus dem Aquarium wohlbekannten Guppys gehören, diesen Lebensraum zu eigen machen konnten, ist eigentlich unmöglich. Denn das Gas ist für sie, wie für viele andere Tiere auch, bereits in geringer Konzentration tödlich, da es die Aktivität des sogenannten COX-Enzyms hemmt. Je mehr Schwefelwasserstoff (H2S) aufgenommen wird, desto mehr reduziert sich die Aktivität dieses Enzyms, das für die Atmung unverzichtbar ist. (more…)

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Gehen oder bleiben? – Neue Emmy Noether-Gruppe erforscht die Klima-Anpassung von Vögeln

Dr. Susanne Fritz erhält von der Deutschen Forschungsgemeinschaft knapp 740.000 Euro, um am Frankfurter LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) eine Nachwuchsgruppe zur Erforschung der Makroevolution von Vögeln aufzubauen. Das Team wird untersuchen, wie sich die klimatische Nische ausgesuchter Vogelgruppen im Lauf der Evolution verändert hat und wie sich Vögel grundsätzlich an Klimaveränderungen anpassen. Das auf fünf Jahre angelegte Projekt wird im Rahmen des Emmy Noether-Programms gefördert.

Jede Vogelart hat eine klimatische „Wohlfühlzone“, an die die Art hinsichtlich überlebenswichtiger Funktionen wie beispielsweise Nahrungsangebot und Temperaturregulierung gut angepasst ist. Was passiert aber, wenn sich das Klima verändert, wenn beispielsweise die Winter kälter werden? Grundsätzlich hat der Vogel dann zwei Möglichkeiten: entweder im Winter südwärts zu ziehen, oder zu bleiben und zu lernen, mit der jahreszeitlichen Temperaturschwankung sowie der Schwankung des Nahrungsangebotes zurecht zu kommen. (more…)

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Was Ökosysteme zusammenhält: Neue Methode entschlüsselt Samen-Transportrouten von Nashornvögeln

Trompeterhornvögel spielen als Samentransporteure eine zentrale Rolle für den Erhalt südafrikanischer Wälder. Ein Team des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) und des Max-Planck-Instituts für Ornithologie konnte diese Ökosystemleistung nun mittels neuer Methoden detailliert darstellen und erstmals die möglichen Ausbreitungswege von Samen in der Landschaft kartieren. Die heute im Journal of Applied Ecology online erschienene Studie zeigt, dass sich bestimmte Baumarten dank der Vögel vermutlich auch besser an den Klimawandel anpassen können. Schlüsselelemente sind Knotenpunkte der Flugrouten, sogenannte Trittsteinbiotope.

Das Untersuchungsgebiet liegt an der Ostküste Südafrikas, etwa 100 Kilometer südlich von Durban. Die subtropischen Wälder dieser Region zählen zu den baumartenreichsten der Erde, sind jedoch nur noch ein Flickenteppich in einem „Meer“ von Zuckerrohr-Monokulturen und Siedlungen. Große Samenausbreiter wie der Trompeterhornvogel (Bycanistes bucinator) garantieren den Austausch genetischer Informationen zwischen diesen einzelnen Waldfragmenten, und sichern so ihren Fortbestand. Dank moderner Technik lässt sich diese Schlüsselfunktion nun in bisher unerreichter Präzision und Umfang erfassen: „Mit GPS-Sendern, die die Position der Vögel bis auf wenige Meter genau und über viele Tage hinweg aufzeichnen, können wir die Vögel verfolgen, ohne auf Sichtweite bleiben zu müssen. Die Bewegungsdaten lassen sich über Entfernungen von bis zu 2 km vom GPS-Sender auf einen Empfänger herunterladen.“, erläutert Dr. Johanna Lenz, BiK-F, Mitautorin der Studie, diesen methodischen Fortschritt. Insgesamt dokumentierte das Team für 30 Trompeterhornvögel mehr als 500 Tage Bewegungsdaten. (more…)

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Ameisen pflanzen den Regenwald von morgen

Tropische Bergregenwälder sind stark bedroht und oft auf kleine Inseln in ansonsten entwaldeten Landschaften zurückgedrängt. Für die Renaturierung dieser degradierten Flächen spielt die Ausbreitung der Waldbäume eine entscheidende Rolle. Die meisten Baumarten werden dort von Vögeln und Säugetieren, aber auch durch unscheinbare Akteure wie Ameisen ausgebreitet. Ein Team des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) und der Universität Halle-Wittenberg belegt heute im Fachmagazin Journal of Ecology die Bedeutung dieser bislang wenig beachteten Ökosystemfunktion für die Renaturierung von Bergregenwäldern. Ameisen können die Renaturierung in Gang setzen, in dem sie Samen an für die Baumetablierung geeignete Orte verschleppen.

Am bolivianischen Ostabhang der Anden finden sich in den Yungas, einer von langgezogenen Tälern geprägten Landschaft nahe La Paz, noch Restbestände des ursprünglichen Bergregenwaldes. Durch die hier praktizierte Brandrodung und den weit verbreiteten Kokaanbau sind die Wälder zerstückelt, die Waldreste von einer offenen, weitgehend degradierten Kulturlandschaft umgeben. Hier untersuchten die Biologen, wie Ameisen zur Ausbreitung einer häufigen Waldbaumart (Clusia trochiformis) beitragen und testeten, ob diese Ökosystemfunktion die Wiederbesiedlung und Renaturierung der entwaldeten Gebiete fördert. (more…)

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