Von
Beschichtungen, die gut haften und sich leicht wieder lösen lassen, bis
hin zu hochempfindlichen biologischen Detektoren – Polymerpelze aus
feinsten Fasern eignen sich für viele verschiedene Anwendungen. Forscher
am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun mit
Wissenschaftlern in den USA ein kostengünstiges Verfahren entwickelt, um
maßgeschneiderte Polymer-Nanofasern auf einer festen Unterlage wachsen
zu lassen: Sie bedampfen eine Flüssigkristallschicht mit
reaktionsfähigen Molekülen. Über ihre innovative Methode berichten die
Forscher im Magazin Science. (DOI: 10.1126/science.aar8449)

Oberflächen mit
speziell ausgerichteten feinen Fasern kommen in der Natur häufig vor und
übernehmen verschiedene Funktionen, wie Abtasten, Haften und
Selbstreinigung. So sitzen an den Füßen von Geckos Millionen von
Härchen, die es ihnen ermöglichen, an Oberflächen zu haften und sich
ganz schnell wieder von ihnen zu lösen. Die Nachbildung solcher
Oberflächen aus synthetischen Materialien eröffnet neue Perspektiven für
unterschiedliche Anwendungen. Allerdings sind die bisher verfügbaren
Verfahren zur Herstellung von Polymerpelzen auf festen Unterlagen
kostenaufwendig. Außerdem lassen sich Größe, Form und Ausrichtung der
Fasern bei den konventionellen Methoden nur begrenzt kontrollieren. Zu
diesen zählen das Herauspressen aus einer Düse (Extrusion) oder das Herstellen in einem elektrischen Feld (Elektrospinnen).

Forscher am Institut
für Funktionelle Grenzflächen (IFG) des KIT sowie an der University of
Michigan, der University of Wisconsin-Madison und der Cornell University
in Ithaca/New York haben nun ein einfaches und daher kostengünstiges
Verfahren entwickelt, das Polymerpelze selbstorganisiert wachsen lässt.
In der Zeitschrift Science stellen die Wissenschaftler um Professor
Joerg Lahann, Leiter der Abteilung Neue Polymere und Biomaterialien am
IFG und Direktor des Biointerfaces Institute der University of Michigan,
das neue Verfahren vor: Sie benetzen zunächst einen Träger mit einer
dünnen Schicht von Flüssigkristallen – Substanzen, die flüssig sind und
zugleich richtungsabhängige Eigenschaften haben und die sonst vor allem
für Bildschirme und Anzeigen (Liquid Crystal Displays – LCDs)
verwendet werden. Nach dem Aufbringen wird die Flüssigkristallschicht
mit aktivierten Molekülen bedampft. Diese reaktiven Monomere
durchdringen die flüssigkristalline Schicht und wachsen in Form feiner
Fasern vom Substrat her in die Flüssigkeit hinein.

So entstehen
Polymer-Nanofasern, die sich in Länge, Durchmesser, Form und Anordnung
maßschneidern lassen. Die von ihnen gebildeten komplexen, aber präzise
strukturierten Polymerpelze sind für viele verschiedene Anwendungen
interessant, vor allem für biologische Detektoren sowie für
bioinstruktive Oberflächen, die mit ihrer Umgebung interagieren, und für
Beschichtungen mit neuartigen Eigenschaften. Dazu gehören auch
Oberflächen mit ähnlichen trocken haftenden Eigenschaften wie Geckofüße,
wobei die Haftung bei den Nanofasern auf einer besonderen räumlichen
Anordnung der Atome in den Molekülen basiert (Chiralität – Händigkeit).

Die Deutsche
Forschungsgemeinschaft (DFG) förderte die Arbeit im
Sonderforschungsbereich (SFB) 1176 „Molekulare Strukturierung weicher
Materie“. Um maßgeschneiderte Materialien geht es auch in dem vom KIT
und der Universität Heidelberg gemeinsam getragenen Cluster 3D Matter
Made to Order (3DMM2O), der ab Januar 2019 in der Exzellenzstrategie des
Bundes und der Länder gefördert wird. Der Exzellenzcluster 3DMM2O, an
dem der Leiter des IFG, Professor Christof Wöll, als einer der
Hauptforscher beteiligt ist, verbindet Natur- und
Ingenieurwissenschaften und fokussiert auf dreidimensionale additive
Fertigungstechniken von der molekularen bis zur makroskopischen
Dimension.

Primaten zeigen ökonomisches Verhalten

Haubenkapuziner sind laut Untersuchung aus Italien zu intelligenten Tauschaktionen fähig

(pte001/28.01.2019/06:00) – Die zu den Kapuzineraffen (Sapajus
apella) gehörenden und vor 35 Mio. Jahren von der menschlichen
Evolutionslinie abweichenden Primaten können die Werte von zum Tausch
gegen Nahrungsmittel geeigneten Gegenständen genau unterscheiden. Das
haben Mitarbeiter des zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörenden
Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione http://istc.cnr.it herausgefunden.

Tests mit Kunststoffmünzen

Im Rahmen der Untersuchung wurden zwei verschiedene Tests durchgeführt.
Bei dem einen wurden an die Tiere jeweils vier farbige als Tauschwährung
gedachte Kunststoffmünzen und Metallringe (Token) verteilt. Es handelte
sich jeweils um bereits bekannte wie auch neue Gegenstände, die in
Interaktion mit einem Betreuer eine Belohnung in Form eines Snacks
erbrachten. Zusätzlich wurden sowohl bereits in früheren Tests
verwendete wertlose sowie neue und deshalb noch unbekannte wertlose
Token eingesetzt.

"Wir konnten feststellen, dass die in Südamerika vorkommenden Äffchen
die Bedeutung der wertvollen Token unabhängig von ihrem bisherigen
Einsatz sofort erkannten", verdeutlicht Projektleiterin Elsa Addessi.
Tatsächlich wurden die Belohnung versprechenden Token als erste gewählt
und in Nahrung umgetauscht.

Verzicht auf sofortiges Essen

In einer zweiten Testreihe wurden Snacks verteilt, die mit in der
Werteskala höher angesiedelten Token getauscht werden konnten. Dabei hat
sich gezeigt, dass die Tiere zur Durchführung von für sie günstigen
Tauschaktionen fähig waren. "Die Tatsache, dass auf den sofortigen
Verzehr von Nahrung in Erwartung einer höherwertigen Belohnung
verzichtet wird, setzt eine von Intelligenz gesteuerte Selbstkontrolle
voraus", so Addessi. Sie sei der Beweis dafür, dass durchaus auch
Primaten zu einer der Geldwirtschaft vorgelagerten Tauschgesellschaft
befähigt sind.

Die fachübergreifende wissenschaftliche Forschungsarbeit ist in enger Kooperation mit dem Institute for Advanced Study http://iast.fr in Toulouse und dem Institut Jean Nicod http://www.institutnicod.org in Paris durchgeführt worden. Einzelheiten sind in der internationalen Fachzeitschrift "Animal Cognition" http://animalcognition.org veröffentlicht.

IN VIVO VERITAS:  SCHÄDLING VON WEINPFLANZEN IN ÖSTERREICH GENETISCH VARIABEL

Gleich 14 verschiedene Varianten eines sehr speziellen Bakteriums, das
Weinstöcke schädigt, kommen in Österreich vor. Dies ist eines der
herausragenden Ergebnisse eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF, das
sich mit der Schädigung von Weinpflanzen durch sogenannte Phytoplasmen
beschäftigte.

Phytoplasmen sind das „Gott-Sei-Bei-Uns“ der Pflanzenpathologen: Sie
stehen mit über 100 Pflanzenkrankheiten im Zusammenhang, können aber bis
heute nicht im Labor gezüchtet werden. Genaue Untersuchungen der
zellwandlosen Bakterien sind daher kaum möglich. Einem Team am Health
& Environment Department des AIT Austrian Institute of Technology
ist es nun in Zusammenarbeit mit der Höheren Bundeslehranstalt und dem
Bundesamt für Wein- und Obstbau, Klosterneuburg, gelungen, ein in
österreichischen Weingärten verbreitetes Phytoplasma näher
zu analysieren – und dabei konnte es Überraschendes feststellen.

VON TYP ZU TYP

Ein wesentlicher Aspekt des von Günter Brader geleiteten Projekts war
dabei die Isolierung und Charakterisierung der DNA von ganz bestimmten
Phytoplasmen: Jene, die für eine als Schwarzholzkrankheit (Bois Noir)
bezeichnete Vergilbungserkrankung von Weinreben verantwortlich sind. Die
spezielle Herausforderung dabei erläutert Brader so: „Da es ja keine
Laborkulturen der Phytoplasmen gibt, isolierten wir zunächst die gesamte
DNA von befallenen Wirtspflanzen. Damit erhielten wir ein Gemisch von
Pflanzen- und Bakterien-DNA. Dank einer speziellen Zusammensetzung der
Phytoplasmen-DNA konnten wir diese dann mit besonderen
Methoden abtrennen.“ Einmal isoliert, konnte das Team mit der
Charakterisierung der DNA beginnen. Anschließende Vergleiche bestimmter
DNA-Sequenzen zeigten dann überraschenderweise, dass es in Österreich
mindestens 14 Genotypen – also genetisch unterschiedliche –
Phytoplasmen gibt.

VON DER BRENNNESSEL AUF DEN WEIN

Weitere Untersuchungen ergaben dann, dass eine aktuell in Österreich
grassierende Ausbreitungswelle der Schwarzholzkrankheit hauptsächlich
durch einen einzigen dieser 14 Genotypen verursacht wird. „Zwei Drittel
aller Erkrankungen sind allein auf diesen einen Genotyp zurückzuführen“,
erklärt Brader. Verbreitet wird dieser Typ durch eine spezielle Zikade
(die Windenglasflügelzikade), wobei die Brennnessel als Zwischenwirt
dient. Die Klärung dieses Verbreitungsweges war insofern
überraschend, als bisherige Arbeiten andere Routen identifiziert hatten.
„Die Verbreitung könnte sich in den letzten Jahren geändert haben“,
meint Brader, dessen Erkenntnisse nun wesentlich zu den Möglichkeiten
der Bekämpfung beitragen.

INFEKTIONSVERGLEICH 

In einem zweiten Teil des Projekts wurden Modellpflanzen (Tomaten und
Immergrün) mit insgesamt sechs Genotypen des Phytoplasmas infiziert.
Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, ob die unterschiedlichen
Genotypen gleiche oder verschiedene Symptome in den Pflanzen verursachen
würden. Tatsächlich zeigten die Stämme markant
unterschiedliche Symptome. Dazu Brader: „Wir vermuten, dass sogenannte
Effektoren für diese unterschiedlichen Symptome zuständig sind. Das sind
Proteine, die von den Bakterien in die Wirtzelle abgegeben werden und
so den Infektionsprozess unterstützen.“

VERTEIDIGUNGSMECHANISMEN

Auch die Verteidigungsmechanismen der Pflanze interessierte das Team. So
untersuchte man die Wirkung der als Abwehrstoff bekannten Salicylsäure
in den Modellpflanzen. Dabei zeigte sich, dass diese scheinbar wenig
Einfluss auf die Anfälligkeit der Pflanzen hatte. So
wurden Tomatenpflanzen infiziert, die keine Salicylsäure akkumulieren
konnten. Würde diese Säure im Kampf gegen Phytoplasmen eine wichtige
Rolle spielen, so hätten diese Pflanzen deutlich anfälliger für eine
Infektion sein sollen – doch tatsächlich zeigten sie kaum Unterschiede
zu den unveränderten Formen. Zusätzlich wurde analysiert, ob eine
vorherige Behandlung mit anderen Bakterien sich in irgendeiner Form auf
die Infektion auswirken würde – und sich somit ein Weg
zur biologischen Schädlingsbekämpfung anbieten würde. Doch hier waren
die Ergebnisse ernüchternd: Eine einzige Bakterienart („Bacillus
atrophaeus“) verzögerte die Entstehung von Erkrankungssymptomen und
reduzierte die Anzahl von Phytoplasmen in der Pflanze – die Intensität
der Symptome blieb jedoch gleich.

Diese Erkenntnisse der Grundlagenforschung über Verbreitungswege und
Infektionsverläufe bieten wichtige Einblicke in die Möglichkeit für die
Schädlingsbekämpfung und bilden die notwendige Grundlage, um Eingriffe
zielgerichtet und effizient zu machen.

Zur Person

Günter Brader forscht am AIT Austrian Institute of Technology im Health & Environment Department  und ist Experte für die Wechselwirkungen von Pflanzen mit Mikroben sowie für die Nutzung von bakteriell produzierten Wertstoffen.

Neubildung der Vegetation ebnete Dinosauriern den Weg

Schachtelhalme waren die Sieger des Massenaussterbens vor 200 Mio. Jahren (Foto: pixelio.de/Schaile)
 
Frankfurt (pte/17.07.2009/06:15) – Zu Beginn der Jurazeit ließ saurer Regen als Folge heftiger Vulkanausbrüche die Wälder der nördlichen Halbkugel verschwinden. Das konnten Paläontologen der Universität Frankfurt http://www.geowissenschaften.uni-frankfurt.de mit Kollegen aus Schweden und den USA erstmals zeigen. Bei ihrer in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlichten Forschung untersuchten sie fossile Pollen und Sporen in Bohrkernen aus Deutschland und Schweden.

Vor 200 Mio. Jahren, am Übergang von Trias zu Jura, kam es zu einem der fünf großen Massensterben. 95 Prozent aller Meeresweichtiere, viele Landwirbeltiere sowie auch der Großteil der Pflanzen der Nordhemisphäre gingen dabei zugrunde. Während das Tiersterben auf die hohe Kohlendioxid (CO2)-Konzentration der Atmosphäre als Folge von Vulkanausbrüchen zurückgeführt werden kann, erklärt dieser Vorgang nicht, warum Wälder und Pflanzen nur im Norden ausstarben.

Das scheint auf die Versauerung der Böden durch Schwefeldioxid (SO2) sowie auf die Freisetzung von hochgiftigen Polyzyklischen Aromatischen Kohlewasserstoffe (PAKs) zurückzugehen, beschreibt Studienautor Bas van de Schootbrugge im pressetext-Interview. "Als sich an der Bruchstelle zwischen Nordamerika, Europa und Afrika der Atlantik bildete, drangen besonders in der Nordhalbkugel gewaltige Mengen an Basaltlava aus dem Erdinneren durch die Erdkruste. Sie heizten darüber liegendes organisches Material auf, nahmen es mit und streuten es in die Atmosphäre aus." SO2 bilde Sulfate und falle im Regen rasch wieder auf die Erde zurück. Deshalb könne man in Bohrungen dieser Zeit aus Neuseeland und Südamerika keine Sulfate finden, so der Frankfurter Paläontologe.

Die Situation zum Beginn der Jura sei mit dem heutigen Waldsterben vergleichbar. "In Skandinavien oder am Dreiländereck Deutschland-Polen-Tschechien gibt es ein ähnliches Waldsterben als Folge sauren Regens." Man habe mittlerweile erkannt, dass die unvollständige Verbrennung von Braun- und Steinkohle etwa in Koksereien dafür verantwortlich ist und entsprechende Maßnahmen seien eingeleitet worden. Als brennendes Problem bezeichnet van de Schootbrugge den saure Regen jedoch weiterhin in China. "Die Industrie wie auch viele private Kochgeräte in China verwenden vor allem Kohle."

Als Folge des Waldsterbens an der Trias-Jura-Grenze setzte ein rasantes Wachstum von Pionierpflanzen wie Farnen, Schachtelhalmen und Moosen ein. Sie widerstanden auch der hohen Konzentration von Sulfat-Aerosolen, die das Sonnenlicht abschwächte. "Schachtelhalme waren auch nach dem Ausbruch des Vulkans Mount St. Helens 1980 die ersten Pflanzen, die zerstörte Gebiete wieder besiedelten. Ihr großes Wurzelsystem macht sie extrem widerstandsfähig gegenüber äußeren Zerstörungen", erklärt van de Schootbrugge. Diese Vegetationsveränderung hätte wie auch die Vernichtung vieler Tiergruppen die Entstehung der modernen Dinosaurier der Jurazeit begünstigt. "Allerdings war nicht nur das Aufblühen, sondern auch das spätere Aussterben der Dinosaurier durch ein Massensterben bedingt", so der Paläontologe.

Zebrafinken-Mutter: Küken ordnen Gerüche klar zu (Foto: uni-bielefeld.de)

Bielefeld (pte004/10.10.2017/06:15) –

Zebrafinken-Küken haben schon sehr früh einen ausgeprägten Geruchssinn
und können erkennen, wer ihre biologische Mutter ist. Zu diesem Schluss
kommen Forscher der Universität Bielefeld http://uni-bielefeld.de und werfen damit gängige Annahmen über den Haufen. Sogar wenn sie in
einem fremden Nest schlüpfen, haben die Küken eine Vorliebe für den
Geruch ihrer biologischen Mutter.

"Dass sich Singvogelküken und ihre Eltern direkt nach
dem Schlüpfen erkennen, war bislang nicht bekannt", sagt
Verhaltensbiologin Barbara Caspers. "Lange Zeit wurde angenommen, dass
Zebrafinken und andere Singvögel diese Fähigkeit erhalten, kurz bevor
der Nachwuchs erstmals aus dem Nest ausfliegt. Die Erkennung läuft dann
über die Rufe der Vögel." Mit der neuen Studie zeigen Caspers und ihr
Team, dass schon zuvor das Erkennen über Riechen eine wesentliche Rolle
für die Eltern-Kind-Kommunikation spielt.

Studie mit zwei Experimenten

Im ersten Teil ihrer Studie haben die Experten zuerst
grundsätzlich geklärt, ob der Geruchssinn schon früh vorhanden ist.
Dafür haben sie Küken direkt nach dem Schlüpfen sowohl Gerüche ihrer
biologischen Eltern als auch fremder Vögel präsentiert. Für jeden Geruch
maßen sie, wie lange die Küken um Futter betteln. "Die frisch
geschlüpften Vögel bettelten länger, wenn der Geruch des eigenen
Elternteils präsentiert wird", resümiert Caspers.

In einem zweiten Experiment wurden die Bedingungen
verändert, unter denen die Vögel schlüpfen. Die Forscher legten Eier aus
den Nestern der biologischen Eltern in fremde Nester. Sie warteten
wieder ab, bis die Jungtiere geschlüpft waren. Kurz darauf präsentierten
sie ihnen den Geruch der biologischen Mutter und der Ziehmutter. "Die
Jungtiere hatten eine klare Vorliebe für den Geruch der Mutter und
betteln dort mehr", so Caspers. Auf die ebenfalls präsentierten Gerüche
von Vater und Ziehvater reagierten die Küken jeweils ähnlich lang.

Landwirte handeln mit Sinn und Verstand

So viel wie nötig und so wenig wie möglich: Die deutschen Landwirte setzen Pflanzenschutzmittel im notwendigen Maß ein. Das ergab eine fünfjährige Erhebung des „Netz Vergleichsbetriebe Pflanzenschutz“. Das Vergleichsbetriebsnetz Pflanzenschutz ist ein gemeinsames Projekt des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, der Ländereinrichtungen des Pflanzenschutzes und des Julius Kühn-Instituts (JKI) und Bestandteil des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln.

Um Informationen über die Verwendung von Pflanzenschutzmitteln in Deutschland zu erhalten, wertete das JKI 45.000 Datensätze zur Anwendung von Pflanzenschutzmitteln in Hauptkulturen aus. In Vergleichsbetrieben im gesamten Bundesgebiet erfassten die Wissenschaftler die Anwendungen von Pflanzenschutzmitteln in Winterweizen, Wintergerste, Winterraps, Kohl, Möhren, Zwiebeln, Spargel, Apfel, Wein und Hopfen.

Die Untersuchung zeigte, dass in den vergangenen fünf Jahren der Gebrauch von Pflanzenschutzmitteln konstant geblieben ist, mit minimalen Abweichungen auf Grund unterschiedlicher Witterungsbedingungen. Im Durchschnitt des Erhebungszeitraums und aller Kulturen erfolgten 90 Prozent der Pflanzenschutzmittelanwendungen gezielt und maßvoll. „Die Betriebe führen bis auf wenige Ausnahmen die Behandlungen mit Augenmaß durch und versuchen sogar Mittel einzusparen, indem sie zum Beispiel nicht mit der vollen Aufwandmenge spritzen“, so Professor Bernd Freier vom Julius Kühn-Institut in einer Pressemitteilung. Auf diese Weise spart der Landwirt Geld und reduziert Umweltbelastungen. (aid)

(aid) – Anfang Juli 2009 tritt eine neue EU-Verordnung zu Höchstmengen von Arzneimittelrückständen in Nahrungsmitteln in Kraft. Ziel ist es, den Verbraucher vor gesundheitlich bedenklichen Rückständen von Tierarzneimitteln zu schützen, betont das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV). Dazu haben Experten die Verfahren zur Festlegung der Grenzwerte verbessert. Zudem wurden die Maßnahmen bei einem Nachweis von pharmakologisch wirksamen Substanzen in Lebensmitteln europaweit vereinheitlicht. Nach den neuen Vorschriften darf außerdem kein Tierarzneimittel ohne festgelegte Rückstandshöchstmenge für Nutztiere zugelassen werden. Die Anwendung von verbotenen oder nicht geprüften Stoffen in Lebensmittel liefernden Tieren ist nicht erlaubt. Die Verordnung richtet sich an pharmazeutische Unternehmer, nationale Zulassungsbehörden und die Lebensmittelüberwachung. aid, Heike Kreutz

(aid) – Neben Sanddorn und Vogelbeere bezeichnen Wildobstkenner auch die Zierquitte (Chaenomeles japonica) als "Zitrone des Nordens". Das Rosengewächs stammt ursprünglich aus Asien und wird bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts in Europa als Strauch kultiviert. Vor allem im Ostblock, wo Südfrüchte schwierig zu beschaffen waren, wurde man auf das Obstgehölz aufmerksam und züchtete Vitamin C-reiche Sorten wie die heute populäre "Cido-Buschquitte" (70-120 mg/100g). Die dornenlose Obstkultur selektierte man im Laufe von 40 Jahren aus der dornigen Strauchquitte aus und sie wird – unter anderem in Lettland – bereits im größeren Stil in Plantagen angebaut.
Die apfel- oder birnenförmigen Scheinfrüchte reifen ab September und werden bis zu vier Zentimeter groß. Sie leuchten grün- bis sattgelb, duften intensiv nach Ananas, sind festfleischig und hocharomatisch – jedoch eignen sie sich wegen ihres hohen Säuregehalts nicht zum Rohverzehr. Ähnlich wie die "Echte Quitte" (Cydonia oblonga) besitzen Zierquitten einen hohen Pektingehalt und man kann sie gut zu Gelee, Mus oder Quittenbrot verarbeiten.
Auch in der Spirituosen- und in der Parfümherstellung findet das Wildobst Verwendung. Die "nordische Zitrone" ist aber nicht nur ein Genuss für Gaumen und Riechorgan, sondern stellt ebenso für viele Gartenliebhaber die reinste Augenweide dar. Bereits ab April schmücken – je nach Sorte – weiße, rosafarbene oder korallenrote Blüten den an sich eher sparrigen Strauch. Darüber hinaus dient die winterharte Zierquitte für Insekten, Vögel und andere Kleintiere als Schutz- und Nährgehölz. Gelegentlich findet man das Wildobst, das ebenfalls unter den Namen "Japanische Scheinquitte" und "Wilde Quitte" bekannt ist, verwildert in der freien Natur. Die gerippten, aber glattschaligen Früchte sind bei Wildobstsammlern sehr begehrt, denn sie lassen sich aufgrund ihrer festen Struktur gut lagern. Bei Temperaturen von zwei bis drei Grad Celsius halten sie sich bis zu drei Monate nach der Ernte.
aid, Ira SchneiderDie Zierquitte
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(aid) – Neben Sanddorn und Vogelbeere bezeichnen Wildobstkenner auch die Zierquitte (Chaenomeles japonica) als "Zitrone des Nordens". Das Rosengewächs stammt ursprünglich aus Asien und wird bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts in Europa als Strauch kultiviert. Vor allem im Ostblock, wo Südfrüchte schwierig zu beschaffen waren, wurde man auf das Obstgehölz aufmerksam und züchtete Vitamin C-reiche Sorten wie die heute populäre "Cido-Buschquitte" (70-120 mg/100g). Die dornenlose Obstkultur selektierte man im Laufe von 40 Jahren aus der dornigen Strauchquitte aus und sie wird – unter anderem in Lettland – bereits im größeren Stil in Plantagen angebaut.
Die apfel- oder birnenförmigen Scheinfrüchte reifen ab September und werden bis zu vier Zentimeter groß. Sie leuchten grün- bis sattgelb, duften intensiv nach Ananas, sind festfleischig und hocharomatisch – jedoch eignen sie sich wegen ihres hohen Säuregehalts nicht zum Rohverzehr. Ähnlich wie die "Echte Quitte" (Cydonia oblonga) besitzen Zierquitten einen hohen Pektingehalt und man kann sie gut zu Gelee, Mus oder Quittenbrot verarbeiten.
Auch in der Spirituosen- und in der Parfümherstellung findet das Wildobst Verwendung. Die "nordische Zitrone" ist aber nicht nur ein Genuss für Gaumen und Riechorgan, sondern stellt ebenso für viele Gartenliebhaber die reinste Augenweide dar. Bereits ab April schmücken – je nach Sorte – weiße, rosafarbene oder korallenrote Blüten den an sich eher sparrigen Strauch. Darüber hinaus dient die winterharte Zierquitte für Insekten, Vögel und andere Kleintiere als Schutz- und Nährgehölz. Gelegentlich findet man das Wildobst, das ebenfalls unter den Namen "Japanische Scheinquitte" und "Wilde Quitte" bekannt ist, verwildert in der freien Natur. Die gerippten, aber glattschaligen Früchte sind bei Wildobstsammlern sehr begehrt, denn sie lassen sich aufgrund ihrer festen Struktur gut lagern. Bei Temperaturen von zwei bis drei Grad Celsius halten sie sich bis zu drei Monate nach der Ernte.
aid, Ira Schneider

Frösche unterhalten sich über eigene Frequenz
Spezielle Kommunikationskanäle genutzt – Andere Töne ausgeblendet
 
Frosch: Erkennung arteigener Signale wichtig (Foto: Dieter Haugk)

Wien (pte020/11.10.2011/13:30) – Wenn zehn Froscharten durcheinander rufen, können Pfeif- und Pfeilgiftfrösche dennoch ihren Gesprächspartner ausmachen – auch wenn dieser weit entfernt sitzt. Walter Hödl vom Institut für Zoologie der Universität Wien http://univie.ac.at/zoology und sein Forscherteam haben herausgefunden, dass die Froscharten ausschließlich auf den Frequenzbereich reagieren. Andere Töne werden einfach ausgeblendet. Bei allen Tieren, die sich über Laute verständigen, spielt die Erkennung arteigener Signale eine wichtige Rolle.

Störungsfreie Kommunikation

"Da alle Organismen bemüht sind, völlig störungsfrei zu kommunizieren, ist anzunehmen, dass bei allen ein ähnlicher Mechanismus in den von ihnen benutzten Kommunikationskanälen – sei es akustisch, chemisch oder optisch – wirksam ist. Dieser muss so funktionieren, dass im Überlappungsbereich mit ihren ‚kommunikativen Nachbararten‘ Signalanteile einfach ignoriert werden", sagt Tropen- und Evolutionsbiologe Hödl gegenüber pressetext.

Die einmalige Artendichte im peruanischen Regenwald ist für die Forscher optimal, um das Kommunikationssystem der Frösche zu untersuchen. "Bisher haben sich akustische Freilandstudien vorwiegend mit den Sendern beschäftigt. Unser innovativer Ansatz war es, auch die Empfänger mit einzubeziehen", sagt Hödl. In 570 Rückspielversuchen wurde das Antwortverhalten auf arteigene Balzlaute untersucht. Hödls Mitarbeiter Herbert Gasser erläutert: "Die bei Pfeilgiftfröschen verlässlich auslösbare Orientierung und Anwanderung an eine Schallquelle gab uns eindeutige Hinweise auf die Signalwahrnehmung und -erkennung bei den untersuchten Arten."

Keine räumlichen Auftrennungen

Die Pfeif- und Pfeilgiftfroscharten machen in ihrer Fortpflanzungsperiode lautstark auf sich aufmerksam. "Bei der von uns untersuchten Froschgemeinschaft konnten wir weder zeitliche noch räumliche Auftrennungen im Balz-Rufverhalten der einzelnen Arten feststellen", sagt Hödl. Die Arten rufen also gleichzeitig durcheinander und das teilweise auch noch im gleichen Frequenzbereich. Damit kein Chaos entsteht, besitzt jede Froschart ihren artspezifischen, gegenüber Nachbararten klar getrennten akustischen Kanal. Entscheidend für die Erhaltung der Art ist also das Reaktions- und Erkennungsvermögen des artspezifischen Frequenzbereichs und nicht die Gesamtheit des akustischen Signals.

Die Erde wird
grüner – und eine wesentliche Rolle für den seit Jahrzehnten
beobachteten Zuwachs von Blattwerk und Biomasse spielt die intensive
Agrar- und Forstwirtschaft des Menschen. Zu diesem Ergebnis kommt ein
internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT) nach der Auswertung hochauflösender
Satellitenbilder der Erde. Ihre Studie „China and India lead in greening
of the world through land-use management“ stellen die
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature Sustainability vor. (DOI: 10.1038/s41893-019-0220-7). 

China und Indien tragen
zu rund einem Drittel zur Begrünung der Erde bei, obwohl sich in den
beiden Schwellenländern nur neun Prozent der bewachsenen globalen
Landfläche befinden. Dies ergab die Auswertung hochwertiger
NASA-Satellitendaten. „Seit 18 Jahren messen wir durch Fernerkundung
mithilfe von Satelliten die Entwicklung der Vegetation auf der Erde.
Satelliten-Sensoren ermöglichen es, die Erde mit einer räumlichen
Auflösung von 500 Metern über diesen Zeitraum zu betrachten“, sagt Dr.
Richard Fuchs vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung –
Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) in Garmisch-Partenkirchen, dem
Campus Alpin des KIT. Der Geograf und Co-Autor der Studie befasst sich
mit globalen Mustern, Ursachen und Umweltfolgen der Intensivierung der
Agrarwirtschaft.

Dass die Erde grüner
wird ist seit Langem bekannt. „Bislang ging man davon aus, dass der
erhöhte Gehalt des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre
das Pflanzenwachstum anregt, allerdings wäre dann zu erwarten gewesen,
dass dies rund um den Globus gleichmäßiger geschieht“, erläutert Fuchs.
Aktuelle Satellitendaten aus den Jahren 2000 bis 2017 zeigten jedoch
Begrünungsmuster der Erde, bei denen intensive Anbau- und Forstgebiete
wie China und Indien, aber auch Europa, auffallend hervorstechen.

Ergrünen ist zweischneidig

Die
landwirtschaftlichen Anbaugebiete in China und Indien wurden seit den
frühen 2000er Jahren nicht wesentlich vergrößert, dennoch ist die
Produktion von Nahrungsmitteln wie Getreide, Gemüse und Obst in den
beiden bevölkerungsreichsten Ländern der Erde seit 2000 um etwa 35 bis
40 Prozent gewachsen. „Diese Ertragssteigerung ist auf den verstärkten
Einsatz von Dünger und vermehrte Bewässerung zurückzuführen“, sagt
Fuchs. Angesichts der Konsequenzen etwa für die Gewässerqualität durch
den Düngemitteleintrag spricht der Wissenschaftler von einer
Zweischneidigkeit dieses Ergrünens. Die ausgiebige Versorgung der
Pflanzen mit Kalium, Stickstoff und Phosphor erhöht das Volumen der
Biomasse und ermöglicht mehrmalige Ernten pro Jahr. Die Länder tragen
damit wesentlich zur Ernährungssicherung der Weltbevölkerung bei.
Allerdings wird auch deutlich: Fast alle Agrarregionen überdüngen immer
noch gewaltig und schädigen so ihre Umwelt. China unternehme mit der
„Großen Grünen Mauer“ zudem ein ehrgeiziges Aufforstungsprojekt gegen
die Ausbreitung der Wüste.

„Der Faktor Mensch ließ
sich lange Jahre nicht erfassen, jetzt haben wir mehr Klarheit darüber,
welchen bedeutenden Einfluss der Mensch durch seine starken Eingriffe
in den Naturraum auf das Klima hat“, sagt Fuchs. In Modelle einbezogen,
können die Erkenntnisse dazu beitragen, Prozesse des Klimasystems
künftig besser zu verstehen.

An der Studie beteiligt
sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den USA, China,
Indien, Frankreich, Dänemark, Norwegen und Deutschland. Einige ihrer
Verfasser sind zugleich Autoren von Beiträgen in Berichten des
Weltklimarats. „Unsere Grundlagenforschung fließt damit auch in die
wissenschaftsbasierte Entscheidungsfindung der Politik ein“, betont
Fuchs.

Originalpublikation:

Chi Chen, Taejin Park, Xuhui Wang, Shilong Piao, Baodong Xu,