Arteninteraktionen und der Klimawandel
Obwohl sich das Klima der Erde seit jeher verändert hat, konnte während der vergangenen 65 Millionen Jahre keine Veränderungsrate wie die aktuelle beobachtet werden. Diese Tatsache in Kombination mit dem Rückgang natürlicher Lebensräume vermindert wahrscheinlich die Fähigkeit von Arten, auf den Klimawandel in Form von Migration, Anpassung und Akklimatisierung zu reagieren. Ferner existieren Einzelorganismen, Populationen und Arten nicht isoliert voneinander. Daher besteht eine der größten Herausforderungen bei Untersuchungen zur biologischen Artenvielfalt darin, zu erklären, wie sich Interaktionen unter Arten auf Reaktionen hinsichtlich des Klimawandels auswirken könnten. Diese Frage wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts EPACS (Ecological process and climate change) aufgegriffen, welches Interaktionen zwischen Lichen als Untersuchungssystem nutzte. Bei Lichen handelt es sich um symbiotische Lebensgemeinschaften zwischen Pilzen, die die Lichenstruktur bilden und Algen oder Cyanobakterien (die als Photobionten bezeichnet werden). Der Photobiont produziert über die Fotosynthese Nahrung in Form von Kohlenhydraten. Die EPACS-Untersuchung war auf Lichenepiphyten fokussiert, die auf Bäumen in Europas Regenwäldern mit ozeanischem Klima wachsen. Wissenschaftler untersuchten verschiedene hypothetische Interaktionen von Lichen und Pilzen sowie von Photobionten, die für klimabedingte Auswirkungen auf die biologische Artenvielfalt relevant sind. Forscher entwickelten und testeten erfolgreich Mikrosatellitenbiomarker für zwei nahe verwandte Lichenarten, die ähnliche Umweltanforderungen, jedoch verschiedene Reproduktionsformen aufweisen. Die Ergebnisse stützten die Hypothese, dass die Art, die sich sexuell reproduziert (Nephroma laevigatum), eine größere genetische Vielfalt aufwies, als die Art, die sich asexuell reproduziert (N. parile). Eine weitere Hypothese war, dass sich Lichenpilzgemeinschaften mit Photobiontentypen vereinen, welche die ökologische Anpassungsfähigkeit in einer lokalen Umgebung über einen als Selektivität bezeichneten Prozess optimieren. Dies ist ein potenzieller Weg für die Akklimatisierung von Lichen. Es wurde eine in verschiedenen Stämmen des Photobionten (Nostoc) variable Genregion getestet, um zu bestimmen, ob Nephromaarten unter verschiedenen Bedingungen und in verschiedenen Lebensräumen eine Selektivität aufweisen. Das EPACS-Projekt zeigte zudem, dass sich durch Sporen ausbreitende Flechtenpilze (N. laevigatum) auf eine vorherige Kolonisierung eines Lebensraums durch eine asexuelle Art angewiesen sind, welche Photobionten in den Lebensraum einführen. Der ökologisch ähnliche, sich jedoch asexuell ausbreitende Flechtenpilz N. parile zeigte keine derartige Abhängigkeit auf. Dies stand im Gegensatz zu der bisher vertretenen Annahme, dass Flechtenpilzen, die sich durch Sporen ausbreiten, im Hinblick auf den Klimawandel eine einfachere Migration möglich ist. Die Projektergebnisse zeigten, wie Arteninteraktionen Klimawandelerwartungen auf zwei Weisen verändern können. Hierbei handelt es sich zum einen um die Interaktion zwischen Pilzen und Symbionten, um Lichen zu bilden und zum anderen um die Interaktionen von Lichen in einer Epiphytenkultur. Diese wertvollen Informationen werden zur Verbesserung von Managementplänen für wichtige europäische Regenwaldgebiete genutzt.
Schlüsselbegriffe
Arteninteraktionen, Klimawandel, Migration, Anpassung, Akklimatisierung, ökologische Prozesse
