Gerne groß

Große Pflanzenarten ziehen mehr Tiere an als kleine

08.12.2015 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Ölrettich: Er war im Experiment die größte Pflanzenart unter den Kreuzblütlern und beherberte über 2,5 Mal mehr Gliederfüßer als die kleinste untersuchte Art. (Bildquelle: © carex100 - Fotolia.com)
Ölrettich: Er war im Experiment die größte Pflanzenart unter den Kreuzblütlern und beherberte über 2,5 Mal mehr Gliederfüßer als die kleinste untersuchte Art. (Bildquelle: © carex100 - Fotolia.com)

Forscher untersuchten wie viele Gliederfüßer eine Pflanze in Abhängigkeit von deren Größe besiedeln. Was auf den ersten Blick trivial anmutet – was größer ist, ist auch sichtbarer – weißt auf die Funktion von Größe für die Vielfalt in Ökosystemen hin und wie dieses ausbalanciert wird.

Welchen Einfluss hat die Pflanzengröße auf die von ihnen lebenden Tiere? Werden Tiere stärker von größeren Pflanzen angezogen und wenn ja, warum? Bisher wurden diese Beziehungen nur für einzelne Tiergruppen untersucht, dazu meist in der offenen Landschaft, wo viele andere Faktoren die Artenvielfalt der auf einer Pflanze lebenden Tiere beeinflussen können. Um einen genaueren Einblick in diese Zusammenhänge zu bekommen, haben Forscher in ihrer neuen Studie 21 Pflanzenarten aus einer Pflanzenfamilie in einem standardisierten Gartenexperiment angepflanzt und anschließend die auf ihnen lebenden Tiere gezählt.

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Studienautorin Dr. Hella Schlinkert bei der Feldarbeit.

Studienautorin Dr. Hella Schlinkert bei der Feldarbeit.

Bildquelle: © Georg-August-Universität Göttingen

Alle Pflanzen aus einer Familie

Für ihre Untersuchungen wählten die Forscher zunächst 25 einjährige Arten aus der Familie der Kreuzblütler (Brassicaceae) aus. Es wurden nur Pflanzen einer Familie für die Experimente ausgesucht, weil sie sich in vielen Punkten wie Blütenstruktur und Inhaltsstoffen stark ähneln. Um eine einheitliche Blühperiode untersuchen zu können, wurden von den 25 Arten diejenigen in das Experiment genommen, die zwischen Mitte Juni und Mitte Juli blühten. Letztlich wurden 21 Arten für das Experiment angepflanzt, vom Mauer-Doppelsame (Diplotaxis muralis) mit einer Höhe von durchschnittlich 12,65 Zentimetern als kleinste Pflanzenart bis hin zum Ölrettich (Raphanus sativus var. oleiformis), mit durchschnittlich 120,50 Zentimetern als größte Pflanzenart.

Die Pflanzen wurden auf etwa 100 ein mal ein Meter großen Flächen angepflanzt, jeweils vier Flächen bekamen Pflanzen derselben Art. Alle Pflanzen wurden einmal gedüngt und regelmäßig gewässert. Unerwünschte Pflanzen wurden entfernt, so dass zu Beginn der Blütezeit die Pflanzenbedeckung der angepflanzten Art möglichst 100 Prozent betrug. Während der Blütezeit wurden bei fünf zufällig ausgewählten Pflanzen je Art Blatt- und Blütenanzahl, Pflanzenhöhe sowie weitere Daten wie Länge der Blütenblätter, etc. protokolliert. Zu Beginn der Reifungsphase der Früchte wurden Anzahl und Maße der Früchte aufgenommen.

Größe ist attraktiv

Die Besiedelung der Pflanzen mit Gliederfüßern (Arthropoden) wurde auf jeweils fünf zufällig ausgewählten Pflanzen pro Fläche untersucht. Dazu wurden alle oberirdischen Organe wie Blätter, Stängel, Blüten und später Früchte auf Bewohner untersucht, die entweder auf oder in den jeweiligen Pflanzenteilen lebten. Die gesammelten Tiere wurden anschließend bestimmt und in Gruppen (Ektophage – fressen von außen an Blättern, Endophage – fressen von innen an Pflanzengeweben, natürliche Feinde, Bestäuber) eingeteilt. Anschließend wurde die jeweilige Anzahl von Arten und Individuen auf den einzelnen Pflanzenarten ausgewertet.

Insgesamt zählten die Forscher 13.449 an Pflanzen fressende Gliederfüßer aus 24 Arten, 1.758 natürliche Feinde dieser Gliederfüßer aus 56 Arten und 3.538 Bestäuber aus 79 Arten. Die meisten Gliederfüßer kamen dabei auf den größten Pflanzen vor. Das betraf sowohl ektophage als auch endophage Pflanzenfresser sowie ihre natürlichen Feinde und auch die Bestäuber. Bei diesen war der Effekt geringer, vermutlich, weil für die Bestäuber außer der Größe noch andere, oft pflanzenspezifische Charakteristika wichtig sind, wie etwa die Blütengröße und -form. Auch große Früchte zogen mehr Herbivore und folglich auch mehr Fressfeinde an, wohingegen eine höhere Anzahl an Früchten einen leicht negativen Effekt zeigte (weniger Tiere bei steigender Fruchtzahl). Alles in allem hatten die größten Pflanzen eine um das 2,7-fache größere Artenvielfalt als die kleinsten Pflanzen.

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Die Versuchsfläche mit zufällig angeordneten Parzellen mit Kreuzblütler-Arten unterschiedlicher Größe. Die Studie zeigt, dass die Größe von Pflanzen für die Struktur, den Reichtum und das Funktionieren von Lebensgemeinschaften überaus bedeutsam ist.

Bildquelle: © Georg-August-Universität Göttingen

Ökologisch wertvoll

Große Pflanzen bieten aufgrund ihrer höheren Biomasse, ihrer größeren Oberfläche, mit der sie Lockstoffe freisetzen können sowie ihrer Auffälligkeit ein bevorzugtes Ziel für Herbivore. Zudem haben solche Pflanzen durch ihre Größe auch ein wesentlich besseres Angebot an Mikrohabitaten und Versteckmöglichkeiten. Mit dem Anstieg der Herbivoren steigt auch die Anzahl ihrer Feinde, die die Vorlieben ihrer Beute kennen und somit ebenfalls von großen Pflanzen angezogen werden. Für die großen Pflanzen selbst bietet ihre Größe aber nicht nur Vorteile: Sie haben dadurch oftmals mit größeren Fraßschäden zu kämpfen. Andererseits haben große und auffällige Pflanzen auch eine größere Anziehungskraft auf Bestäuber und somit mehr Erfolg bei der Samenproduktion.

Die Forscher betonen, dass große Pflanzen durch ihre Attraktivität auf eine Vielzahl anderer Organismen sehr wichtig für die Artenvielfalt sind und eine bedeutende Funktion im Ökosystem haben. Für die Funktionalität eines Ökosystems seien sie daher von besonderer Bedeutung und sollten bei zukünftigen Studien zur Artenvielfalt sowie bei Naturschutzmaßnahmen stärker berücksichtigt werden.

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