Regionale Anpassung als Ursache für den Invasionserfolg an ausgewählten Pflanzenarten

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Susan Ebeling

Biologischen Invasionen gelten weltweit als eine Hauptursache für die Veränderung der Biodiversität. Trotz der zahlreichen bisherigen Studien über biologische Invasionen gibt es nur unzureichende Informationen darüber, welche Bedeutung regionale Anpassungen für den Invasionserfolg gebietsfremder Arten haben. Genetische Differenzierungen als Antwort auf veränderte Umweltverhältnisse können innerhalb weniger Generationen ablaufen. Sie erlauben Arten mit hoher genetischer Variabilität und damit hohem Evolutionspotential sich schnell an die neuen Umweltbedingungen anzupassen, was die Einwanderung invasiver Arten in neue Habitate erleichtern und somit die Ausweitung ihres Areals begünstigen kann. Wahrscheinlich spielen solche evolutionären Prozesse sogar eine Schlüsselrolle dabei, ob eine Invasion stattfindet oder nicht. Ziel des Forschungsvorhabens war es, am Beispiel von Buddleja davidii, dem aus China stammenden Schmetterlingsstrauch oder Sommerflieder, die Bedeutung regionaler Anpassungen für den Invasionserfolg einer gebietsfremden Art zu untersuchen. Zunächst zeigte der Vergleich von invasiven (europäischen) und nativen (chinesischen) Populationen, dass die invasiven Populationen vitaler sind: die Sprosse sind länger, der Durchmesser der Sprosse größer, die Blütenstände länger und auch das Samengewicht höher. Zudem sind Pflanzen in China stärker von Fraß betroffen als in Europa. Inwieweit evolutive Ursachen diese phänotypischen Unterschiede erklären können, wurde mit einem ?Common Garden?? Experiment untersucht, durchgeführt in drei klimatisch verschiedenen Regionen innerhalb des invasiven Areals. Eine Studie innerhalb eines ?Common Gardens? untersuchte die genetische Differenzierung und die lokale Anpassung von B. davidii an Frost als einen wichtigen klimatischen Faktor, der die Verbreitung von Arten in der temperaten Klimazone beschränkt. In vielen Fällen ist eine Bekämpfung bereits etablierter invasiver Arten oft notwendig, um ihre Einflüsse auf die Ökosysteme zu minimieren. Es galt herausfinden, ob Individuen von B. davidii, die entlang von Bahngleisen wachsen, weniger empfindlicher auf das Herbizid Glyphosat reagieren als Individuen aus anderen Habitaten. Eine 100% ige Mortalität bei der Anwendung der empfohlenen Dosis von 30 mL/L verdeutlichte das Fehlen der erwarteten Glyphosat-Resistenz. Populationen der Bahnanlagen zeigten keine erhöhte Resistenz, weshalb Glyphosat weiterhin als effektives Herbizid für die Kontrolle dieser Pflanzenart betrachtet werden kann. Aus den Ergebnissen der experimentellen Untersuchungen kann geschlussfolgert werden, dass es entgegen der ursprünglichen Erwartungen keine lokale Anpassung in invasiven Populationen von B. davidii gibt. Unzureichende genetische Variation, als grundlegende Voraussetzung für evolutionäre Veränderungen, könnte eine Ursache dafür sein. Es ist anzunehmen, dass das Muster genetischer Differenzierung zwischen den Populationen von B. davidii vielmehr Gründereffekte widerspiegelt. Die Bedeutung der Pflanzenzucht und des damit verbundenen Genflusses können ebenso lokale Anpassung verhindert haben wie der kurze Zeitraum seit Anwesenheit der Art und Beginn der Invasion.

Förderzeitraum:
01.09.2004 - 31.08.2007

Institut:
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Institut für Geobotanik und Botanischer Garten

Betreuer:
Prof. Dr. Isabell Hensen

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: http://www.easy-recall.com

Regionale Anpassung onvasiver Pflanzenarten
Regionale Anpassung onvasiver Pflanzenarten