Klein gegen groß

In der modernen ökologischen Forschung stehen Merkmale von Lebewesen im Fokus des Interesses. Merkmale können verschiedene Eigenschaften eines Lebewesens sein, wie z.B. die Größe oder das Gewicht, aber auch biochemische Prozesse oder die Konzentrationen bestimmter Stoffe in Zellen und Geweben. Forscher sind besonders daran interessiert zu verstehen welche Funktion oder Funktionen bestimmte Merkmale haben und wie Merkmale die Umwelt, einzelne Lebewesen und deren Leistung, die Diversität von Arten, und schließlich die Funktionen ganzer Ökosysteme miteinander verbinden. Das hier vorgestellte Forschungsvorhaben hat zum Ziel den Zusammenhang zweier wichtiger Merkmale von Lebewesen - in diesem Fall Pflanzen - zu untersuchen: Genomgröße und Wachstumsrate. Als Genomgröße wird die vorhandene Menge an DNA im Erbgut (Genom) eines Lebewesens bezeichnet. Die Genomgröße kann zwischen verschiedenen Lebewesen extrem unterschiedlich sein, allerdings besteht kein Zusammenhang zwischen der Genomgröße und der Komplexität eines Lebewesens. Hingegen wurden Zusammenhänge zwischen Genomgröße, Zellgröße, Stoffwechselprozessen in Zellen und der Geschwindigkeit mit der sich Zellen teilen festgestellt. Basierend auf diesen Zusammenhängen wird generell angenommen, dass je größer die Genomgröße eines Lebewesens ist desto geringer ist seine Wachstumsrate, also die Zunahme an Biomasse (Gewicht) in einer bestimmten Zeiteinheit. Wobei diese Annahme als umstritten gilt, da Studien widersprüchliche Ergebnisse gezeigt haben. Hinweise in neueren Studien deuten allerdings darauf hin, dass ein möglicher Grund für diese Diskrepanz die Verfügbarkeit von Nährstoffen sein könnte, d.h. der Zusammenhang zwischen Genomegröße und Wachstumsrate ist abhängig von der Nährstoffverfühgbarkeit. Genau diesen Sachverhalt detailliert zu untersuchen ist Hauptaufgabe dieses Forschungsvorhabens. Zu diesem Zweck wird eine Reihe von Wachstumsversuchen mit 140 verschiedenen Pflanzenarten durchgeführt, bei denen die Pflanzen mit unterschiedlichen Nährstoffen gedüngt werden. Neben genetischen und biochemischen Untersuchungen werden auch die Verwandtschaftsverhältnisse zwischen den Arten berücksichtigt um eventuell vorhandene evolutionäre Zusammenhänge aufdecken zu können. Besonders bei Pflanzen kommt es oft vor, dass das Erbgut mehr als zwei Kopien von Chromosomen besitzt, man spricht dann von Polyploidie. Da sich eine solch höhere Zahl an Kopien verständlicher Weise auf die Genomgröße auswirken kann soll in einem Teilversuch auch geklärt werden wie groß der Einfluß von Ploidy auf das Wachstum ist. Unter Berücksichtigung nur weniger Merkmale hat das Forschungsvorhaben das Potential ein bislang unerforschtes und wohlmöglich grundlegendes ökologisches Konzept aufzudecken. Also ein Konzept, dass uns Hilft unsere Umwelt besser zu verstehen und auch zu schützen. Insbesondere wenn wir bedenken welch enormen Einfluss die Menschheit auf den Eintrag von Nährstoffen in verschiedenste Ökosysteme hat.