Einfluss von Biodiversit\u00e4t und Umwelt auf die Metabolome h\u00e4ufiger GraslandartenDer Globale Klimawandel und der Verlust der Biodiversit\u00c3\u00a4t in terrestrischen \u00c3\u2013kosystemen f\u00c3\u00bchren zu ernstzunehmenden und zum Teil nicht vorhersehbaren \u00c3\u00b6kologischen und \u00c3\u00b6konomischen Problemen in Deutschland und der Welt. Rezente Umweltver\u00c3\u00a4nderungen und die Reduktion der Biodiversit\u00c3\u00a4t zeigen negative Auswirkungen auf \u00c3\u2013kosystemprozesse, wie z.B. multitrophische Interaktionen. Verschiedenste Studien haben zeigen k\u00c3\u00b6nnen, dass die Diversit\u00c3\u00a4t der Pflanzengesellschaft und die Diversit\u00c3\u00a4t der im Boden lebenden (Mikro-)Organismen multitrophische und oberirdische Interaktionen beeinflussen k\u00c3\u00b6nnen. Ich habe die Hypothese aufgestellt, dass diese interaktions-abh\u00c3\u00a4ngigen pflanzlichen Reaktionen\/Antworten sich auf pflanzliche sekund\u00c3\u00a4re Inhaltsstoffe auswirken, durch diese hervorgerufen, und moduliert werden. Weiterhin sollte dies zu kausalen Zusammenh\u00c3\u00a4ngen zwischen der Chemie einer Pflanze und dem Schaden durch Fra\u00c3\u0178feinde (Herbivore), den diese Pflanze erf\u00c3\u00a4hrt, f\u00c3\u00bchren.Ich teste diese Hypothesen indem ich einen \u00e2\u20ac\u017eEco-metabolomics\u00e2\u20ac\u0153 Ansatz in einem etabliertem semi-nat\u00c3\u00bcrlichen Grasland Biodiversit\u00c3\u00a4tsexperiment (das Jena Experiment) anwende sowie mit komplement\u00c3\u00a4ren Gew\u00c3\u00a4chshausversuchen unterst\u00c3\u00bctze. Ich habe die oberirdische Biomasse von bis zu vier Kraut- und vier Grasarten gesammelt. Diese Pflanzen wuchsen in unterschiedlichen Parzellen mit den Diversit\u00c3\u00a4tsleveln 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\u00c3\u0178schaden gesch\u00c3\u00a4tzt. In den komplement\u00c3\u00a4ren Gew\u00c3\u00a4chshausversuchen wurden die Pflanzen mit unterschiedlichen Bodenbiota in einem sogenannten \u00e2\u20ac\u0161Plant-Soil-Feedback\u00e2\u20ac\u02dc Kontext konfrontiert, oder wuchsen in kontrolliert konstruierten Pflanzengesellschaften und wurden nach 7 Wochen mit generalistischen Herbivoren infiziert. Die sekund\u00c3\u00a4ren Inhaltsstoffe habe ich durch Fl\u00c3\u00bcssigchromatografie \u00e2\u20ac\u201c Quadropol \u00e2\u20ac\u0161Time of Flight\u00e2\u20ac\u02dc \u00e2\u20ac\u201c Massenspektrometrie gemessen. Die Datenprozessierung erfolgte in der Statistiksoftware R unter zur Hilfenahme der Pakete \u00e2\u20ac\u0161xcms\u00e2\u20ac\u02dc und \u00e2\u20ac\u0161CAMERA\u00e2\u20ac\u02dc.Meine Ergebnisse zeigen, dass oberirdische und unterirdische Interaktionen artspezifische oberirdischen Metabolome (= Gesamtheit aller sekund\u00c3\u00a4ren Inhaltsstoffe) beeinflussen. Unter Feldkonditionen f\u00c3\u00bchrte ein gradueller Anstieg der Pflanzenvielfalt und funktioneller Diversit\u00c3\u00a4t zu gerichteten \u00c3\u201enderungen im Pflanzenmetabolom. Das hei\u00c3\u0178t, die Metabolome von Pflanzen welche in Monokultur wuchsen unterschieden sich von den Metabolomen von Pflanzen welche in vielf\u00c3\u00a4ltigeren Gemeinschaften wuchsen. Weiterhin, kann ich zeigen, dass man diese \u00c3\u201enderungen im Pflanzenmetabolom in einen Zusammenhang mit oberirdischem Fra\u00c3\u0178schaden setzen kann, und welchen Nutzen unser Verst\u00c3\u00a4ndnis von Pflanzenmetabolomen hat um Variation in Fra\u00c3\u0178schaden zu verstehen.Abschlie\u00c3\u0178end l\u00c3\u00a4sst sich somit sagen, dass sowohl die Pflanzengemeinschaft in der eine Pflanze w\u00c3\u00a4chst, als auch die mit ihr assoziierten Bodenlebewesen die Chemie in der Pflanze \u00c3\u00a4ndern k\u00c3\u00b6nnen. Diese Effekte habe ich \u00c3\u00bcber mehrere Arten hinweg aufzeigen k\u00c3\u00b6nnen, die Effektst\u00c3\u00a4rke h\u00c3\u00a4ngt jedoch stark von der untersuchten Pflanzenart ab. Ich schlussfolgere demnach, dass integrative Biodiversit\u00c3\u00a4tsforschung organismisch-chemische Daten integrieren muss, um die Interaktionen zwischen verschiedenen Arten und weitere \u00c3\u2013kosystemfunktionen zu verstehen. Nur dann k\u00c3\u00b6nnen die Ergebnisse meines Experiments ggf. genutzt werden um Praktiken in der \u00c3\u00b6kologischen Landwirtschaft zu ver\u00c3\u00a4ndern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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