Zusammenhang zwischen genetischer Vielfalt und Artendiversität: Muster und Prozesse in Grünlandpflanzen

 

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Dr. Walter Durka

(Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH -UFZ, Halle)

Ziele und Hypothesen

Artenvielfalt und genetische Vielfalt sind fundamentale Einheiten der Biodiversität, die sich von der genetischen Ebene bis zum Ökosystem erstreckt. Deshalb muss nachhaltiges Management und die Landnutzung sowohl die Erhaltung der Arten- wie auch der genetischen Vielfalt zum Ziel haben. Wir untersuchen im Rahmen der Biodiversitäts-Exploratorien Muster und Prozesse, die Artenvielfalt und genetische Vielfalt verbinden. Wir beziehen uns auf molekulare Marker und neutrale Prozesse wie Genfluss und Drift, die es erlauben, historische und aktuelle Prozesse auf Landschaftsebene zu untersuchen.

Erstens wollen wir in mehreren Gebieten mit einem Viel-Arten Ansatz die Korrelation zwischen Artenvielfalt von Grasland und der genetischen Vielfalt von molekularen Markern (AFLP) von 6 Pflanzenarten aus drei funktionellen Gruppen untersuchen. Die Hypothese ist, dass positive Korrelationen zwischen Arten- und genetischer Vielfalt auf dem Gleichgewicht von Wiederbesiedlung und Aussterben bzw. von Genfluss und Drift beruhen. Deshalb erwarten wir, dass solche Korrelationen nur für Arten mit mittlerem Ausbreitungsvermögen existieren.

Zweitens untersuchen wir die Beziehung zwischen Landschaftsstruktur und Landnutzungsintensität und der genetische Diversität der 6 Arten unter Einsatz eines geographischen Informationssystems (GIS). Mit einem landschaftsgenetischen Ansatz werden solche Merkmale der Landschaften identifiziert, die die Strukturen der Arten- und genetischen Vielfalt beeinflussen. Dabei werden sowohl historische wie aktuelle Landschaftsstrukturen einbezogen.

Drittens untersuchen wir mit der Bestäubung einen Prozess, der eine direkte Verbindung zwischen Artenvielfalt und genetischer Vielfalt darstellt. Wir untersuchen, ob die Bestäubung, der Samenansatz und der Genfluss in kleinen Testpflanzen-Populationen durch das Vorhandensein von artenreichen Pflanzengemeinschaften unterstützt und verstärkt wird. Die Hypothese ist, dass Bestäubungs-Unterstützung existiert, dass sie aber vom Spezialisierungsgrad des Bestäubungs-Syndromes der Pflanzenarten abhängt.