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Wie Pflanzen ihr Territorium ausdehnen? Ist doch ganz einfach: Sie blühen, bilden Samen und verbreiten diese dann in ihrer Umgebung. Doch ganz so unkompliziert ist diese Angelegenheit nun auch wieder nicht, wie ein Forschungsprojekt an der Ökologischen Außenstation der Universität Würzburg deutlich macht.
Warum sind manche Pflanzenarten, zum Beispiel im gemischten Wald-Savannengebiet der Elfenbeinküste, weit verbreitet und auch noch in abgelegenen und kleinen Waldinseln zu finden, während andere kaum in der Lage zu sein scheinen, sich auch nur über einige hundert Meter auszubreiten? Warum verwenden manche Organismen einen großen Teil ihrer Energie für die Produktion und Ausbreitung ihrer Nachkommen, während andere sich mehr auf ihr eigenes Wachstum und Überleben zu konzentrieren scheinen? Und unter welchen Bedingungen "entschließen" sich Pflanzen oder Tiere dazu, sich selbst oder ihre Nachkommen zu verbreiten?
Mit solchen Fragen setzen sich Prof. Dr. Hans Joachim Poethke, Leiter der Ökologischen Station in Fabrikschleichach (Landkreis Haßberge), und Dr. Thomas Hovestadt auseinander. Wie die Wissenschaftler sagen, diene die Beantwortung dieser Fragen nicht nur dem Verständnis der Evolution des Ausbreitungsverhaltens im Pflanzen- und Tierreich. Sie habe auch Bedeutung für die Erklärung der Diversität und könnte sich als wichtig für eine effektive Naturschutzplanung erweisen.
Immer wenn ein Tier oder eine Pflanze, sei es aus eigenem Antrieb oder passiv, die Heimat verläßt, tun sich erhebliche Gefahren auf. Neben den vielen Risiken, die mit der Wanderschaft selbst verbunden sind, birgt die Ausbreitung immer die große Gefahr, an einem Ort zu enden, der für die weitere Entwicklung völlig untauglich ist. Dies gilt besonders für Pflanzen, aber auch für Tierarten wie Korallen oder Spinnen mit passiver Ausbreitung, weil sie in der Regel keine Möglichkeit haben, sich ein geeignetes Umfeld auszusuchen.
Dennoch ist die Ausbreitung ein in der Natur weit verbreitetes Phänomen, wobei es in den meisten Fällen die Nachkommen sind, die "wandern" müssen. Nicht zuletzt verdankt die Menschheit den Investitionen der Pflanzen in diese Aufgabe einen großen Teil ihrer Nahrungsmittel - man denke nur an Getreide oder Obst. Natürlich bietet eine Ausbreitung auch Vorteile: die Vermeidung von Konkurrenz mit Verwandten, die Vermeidung von Räuberdruck und die Chance, neu entstandene Lebensräume zu besiedeln.
Mit der Balance zwischen den Vor- und Nachteilen der Ausbreitung habe sich in den vergangenen Jahren eine große Zahl von Forschungsprojekten beschäftigt. Allerdings sei dabei stets die Frage im Mittelpunkt gestanden, ob sich ein Organismus ausbreiten soll oder nicht. "Vernachlässigt wurden die mit der räumlichen Dimension des Ausbreitungsprozesses verbundenen Fragen, zum Beispiel die, wie weit ein Individuum sich ausbreiten sollte", sagt Dr. Hovestadt. Angesichts der hohen Investitionskosten gebe es bislang keine befriedigenden Theorien über die Tatsache, daß besonders die Ausbreitung über größere Entfernungen in der Natur so häufig anzutreffen ist.
Offenkundig müsse man, wie der Würzburger Ökologe meint, die Gesetzmäßigkeiten bei der räumlichen Verteilung von Habitaten, Konkurrenten oder Räubern mit berücksichtigen, um dem Problem auf die Spur zu kommen. Dabei würden aber die mathematischen Modellansätze, die bislang zur Untersuchung dieses Problems verwendet wurden, an methodische Grenzen stoßen.
Deshalb wollen die Forscher der Ökologischen Station in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt mit Hilfe von Computersimulationen die Evolution der optimalen Ausbreitungsstrategien passiv verbreiteter Organismen näher untersuchen. Sie haben dabei vor allem Bäume und Sträucher im Visier.
Die Gewächse sollen einzeln abgebildet werden. Laut Dr. Hovestadt werden Größe und Lage der jeweiligen Lebensräume wie auch die Abstände zwischen diesen ebenso berücksichtigt wie die Evolution von Funktionen, mit denen sich die erzielten Ausbreitungsentfernungen ausdrücklich beschreiben lassen.
Weitere Informationen: Prof. Dr. Hans Joachim Poethke, T (09554) 92230, Fax (09554) 367, E-Mail:
poethke@biozentrum.uni-wuerzburg.de
Criteria of this press release:
Biology, Environment / ecology, Information technology, Oceanology / climate
transregional, national
Research projects
German
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