Uni-Journal Jena Dezember 2015

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Forschung
Wälder im Wandel
Welche Faktoren die Biodiversität in gemäßigten Wäldern prägen
Der Klimawandel, Umweltverschmut-
zung oder unkontrollierter Holzeinschlag
– es gibt zahlreiche Einflüsse, die die
Artenvielfalt in den Wäldern bedrohen.
Dass die Biodiversität in der Folge
weiter zurückgeht, darüber herrscht
unter Wissenschaftlern und in der öf-
fentlichen Wahrnehmung weitgehend
Einigkeit. Doch
diese Sicht sei zu
einfach, sagt Dr.
Markus Bernhardt-
Römermann. „Zu-
mindest lässt sich
ein solcher Trend
nicht pauschal
auf alle Wälder
übertragen.“ Zu
diesem Ergebnis
ist der Ökologe in
einer Studie ge-
kommen, die in
der Fachzeitschrift
„Global Change
Biology“ veröf-
fentlicht wurde
Gemeinsam mit einem internationa-
len Forscherteam aus ganz Europa hat
Bernhardt-Römermann die Artenvielfalt
in Wäldern der gemäßigten Zone Euro-
pas analysiert und festgestellt, dass sich
imMittel die Pflanzenvielfalt in der Kraut-
schicht in den zurückliegenden Jahrzehn-
ten nicht verändert hat. Dieses zunächst
überraschende Ergebnis bedeute aller-
dings nicht, dass in Sachen Biodiversität
alles zum Besten stehe, macht der Öko-
loge deutlich.
Wildbestand beeinflusst Vielfalt
Insgesamt 39 Standorte in 13 europä-
ischen Ländern – von der Schweiz und
Ungarn im Süden bis nach Schweden
im Norden und von Irland im Westen
bis Polen im Osten – haben die Forscher
untersucht. Die Ökologen haben dazu
Daten zur Entwicklung von Pflanzenar-
ten zu unterschiedlichen Zeitpunkten in
Beziehung zu Klimadaten, dem Status
der Bewirtschaftung, Stickstoffeintrag
undWilddichte gesetzt. Auf dieseWeise
konnten sie zeigen, dass neben lokalen
Faktoren wie den Lichtverhältnissen, vor
allem die Stickstoffverfügbarkeit und die
Dichte des lokalen Wildbestandes die
Vielfalt in der vorhandenen Krautschicht
entscheidend beeinflussen. Klimaverän-
derungen rufen dagegen keine wesent-
liche Änderung der Diversität hervor. US
Erlenbruchwaldmit
dichterKrautschicht.
CSI – den Metaboliten auf der Spur
Bioinformatiker stellen Suchmaschine für molekulare Strukturen online
„CSI: den Tätern auf der Spur“ – in der
bekannten amerikanischen Fernsehserie
werden Mordfälle mittels präziser Kri-
minaltechnik gelöst. Mit „Crime Scene
Investigation“ haben Prof. Dr. Sebastian
Böcker und seinTeam zwar nichts zu tun.
Doch auch die Jenaer Bioinformatiker
sind erfahrene Spurenleser: Sie fahnden
nach molekularen Strukturen von Meta-
boliten, jenen chemischen Substanzen,
die den Stoffwechsel von Organismen
bestimmen. „Metaboliten können de-
taillierte Bestandsaufnahmen über den
Zustand von lebenden Zellen liefern“,
erläutert Prof. Böcker. Vorausgesetzt es
gelingt, die Vielzahl an Metaboliten zu
identifizieren und zu quantifizieren.
Und das ist bislang äußerst aufwendig
und führt nur teilweise zu eindeutigen
Ergebnissen. Doch die Arbeit des Bio-
informatikers und seines Teams wird
künftig deutlich leichter werden. Denn
die Forscher haben gemeinsam mit
Kollegen aus Finnland eine Suchma-
schine entwickelt, die die Identifizie-
rung der molekularen Strukturen von
Metaboliten wesentlich vereinfacht. In
der renommierten Fachzeitschrift „Pro-
ceedings of the National Academy of
Sciences of the United States of Ame-
rica“ (PNAS) haben sie ihre Suchma-
CSI steht in diesem Fall für Compound
Structure Identification und basiert auf
der Kombination unterschiedlicher Me-
thoden: Proben der zu untersuchenden
Metaboliten werden zunächst einer so-
genanntenTandem-Massenspektromet-
rie unterzogen. „Dabei werden die Mo-
leküle in kleine Fragmente zerlegt und
deren molekulares Gewicht bestimmt“,
erläutert Böcker. Die Spektren geben
Aufschluss über die Zusammensetzung
der Metaboliten, lassen aber noch keine
Rückschlüsse auf die Molekülstruktur zu.
Strukturformeln „googeln“
Jetzt kommt die neu entwickelte
Software ins Spiel. Die funktioniert
so ähnlich wie eine Internetsuchma-
schine: Doch statt nach Suchbegriffen
„googeln“ die Bioinformatiker nach In-
formationen, die das vorliegende Mas-
senspektrum in eine Strukturformel
übersetzt. „CSI:FingerID“ durchforstet
dafür Online-Datenbanken, in denen
Wissenschaftler weltweit Informationen
und Strukturformeln von Metaboliten pu-
blizieren ). US
Prof.Dr.Sebas-
tianBöckerprä-
sentiertdieneue
Suchmaschine
„CSI:FingerID“.
Kontakt:
Tel.:03641/946450
Foto:J.Scheere
Kontakt:
Dr.MarkusBern-
hardt-Römermann
Tel.:03641/949435
Foto:Bernhardt-Römermann
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