Einfluss von Biodiversit\u00e4t und Umwelt auf die Metabolome h\u00e4ufiger GraslandartenDer Globale Klimawandel und der Verlust der Biodiversit\u00e4t in terrestrischen \u00d6kosystemen f\u00fchren zu ernstzunehmenden und zum Teil nicht vorhersehbaren \u00f6kologischen und \u00f6konomischen Problemen in Deutschland und der Welt. Rezente Umweltver\u00e4nderungen und die Reduktion der Biodiversit\u00e4t zeigen negative Auswirkungen auf \u00d6kosystemprozesse, wie z.B. multitrophische Interaktionen. Verschiedenste Studien haben zeigen k\u00f6nnen, dass die Diversit\u00e4t der Pflanzengesellschaft und die Diversit\u00e4t der im Boden lebenden (Mikro-)Organismen multitrophische und oberirdische Interaktionen beeinflussen k\u00f6nnen. Ich habe die Hypothese aufgestellt, dass diese interaktions-abh\u00e4ngigen pflanzlichen Reaktionen\/Antworten sich auf pflanzliche sekund\u00e4re Inhaltsstoffe auswirken, durch diese hervorgerufen, und moduliert werden. Weiterhin sollte dies zu kausalen Zusammenh\u00e4ngen zwischen der Chemie einer Pflanze und dem Schaden durch Fra\u00dffeinde (Herbivore), den diese Pflanze erf\u00e4hrt, f\u00fchren.Ich teste diese Hypothesen indem ich einen \u201eEco-metabolomics\u201c Ansatz in einem etabliertem semi-nat\u00fcrlichen Grasland Biodiversit\u00e4tsexperiment (das Jena Experiment) anwende sowie mit komplement\u00e4ren Gew\u00e4chshausversuchen unterst\u00fctze. Ich habe die oberirdische Biomasse von bis zu vier Kraut- und vier Grasarten gesammelt. Diese Pflanzen wuchsen in unterschiedlichen Parzellen mit den Diversit\u00e4tsleveln 1, 2, 4, oder 8 (1 entspricht einer Monokultur, 2 entspricht einer 2-Arten Mischung, etc.) seit 2010. An jeder beprobten Pflanze habe ich den Fra\u00dfschaden gesch\u00e4tzt. In den komplement\u00e4ren Gew\u00e4chshausversuchen wurden die Pflanzen mit unterschiedlichen Bodenbiota in einem sogenannten \u201aPlant-Soil-Feedback\u2018 Kontext konfrontiert, oder wuchsen in kontrolliert konstruierten Pflanzengesellschaften und wurden nach 7 Wochen mit generalistischen Herbivoren infiziert. Die sekund\u00e4ren Inhaltsstoffe habe ich durch Fl\u00fcssigchromatografie \u2013 Quadropol \u201aTime of Flight\u2018 \u2013 Massenspektrometrie gemessen. Die Datenprozessierung erfolgte in der Statistiksoftware R unter zur Hilfenahme der Pakete \u201axcms\u2018 und \u201aCAMERA\u2018.Meine Ergebnisse zeigen, dass oberirdische und unterirdische Interaktionen artspezifische oberirdischen Metabolome (= Gesamtheit aller sekund\u00e4ren Inhaltsstoffe) beeinflussen. Unter Feldkonditionen f\u00fchrte ein gradueller Anstieg der Pflanzenvielfalt und funktioneller Diversit\u00e4t zu gerichteten \u00c4nderungen im Pflanzenmetabolom. Das hei\u00dft, die Metabolome von Pflanzen welche in Monokultur wuchsen unterschieden sich von den Metabolomen von Pflanzen welche in vielf\u00e4ltigeren Gemeinschaften wuchsen. Weiterhin, kann ich zeigen, dass man diese \u00c4nderungen im Pflanzenmetabolom in einen Zusammenhang mit oberirdischem Fra\u00dfschaden setzen kann, und welchen Nutzen unser Verst\u00e4ndnis von Pflanzenmetabolomen hat um Variation in Fra\u00dfschaden zu verstehen.Abschlie\u00dfend l\u00e4sst sich somit sagen, dass sowohl die Pflanzengemeinschaft in der eine Pflanze w\u00e4chst, als auch die mit ihr assoziierten Bodenlebewesen die Chemie in der Pflanze \u00e4ndern k\u00f6nnen. Diese Effekte habe ich \u00fcber mehrere Arten hinweg aufzeigen k\u00f6nnen, die Effektst\u00e4rke h\u00e4ngt jedoch stark von der untersuchten Pflanzenart ab. Ich schlussfolgere demnach, dass integrative Biodiversit\u00e4tsforschung organismisch-chemische Daten integrieren muss, um die Interaktionen zwischen verschiedenen Arten und weitere \u00d6kosystemfunktionen zu verstehen. Nur dann k\u00f6nnen die Ergebnisse meines Experiments ggf. genutzt werden um Praktiken in der \u00f6kologischen Landwirtschaft zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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