Erhaltung der Biodiversität durch mutualistische Netzwerke zwischen arbuskulären Mykorrhizapilzen und Pflanzen: Robustheit gegenüber menschlichen Eingriffen und Klimawandel

• Antragstellerin: Dr. Ingeborg Haug
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 246586041

Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) sind die bedeutendsten Mykobionten in den Tropen und tragen dort entscheidend dazu bei, die meisten Pflanzen und fast alle Baumarten mit Mineralien zu versorgen. Deshalb ist die Kenntnis der mutualistischen Pilz-Pflanzen-Assoziationen unerlässlich um die Biologie und Ökologie von tropischen Ökosystemen zu verstehen und Richtlinien für ein Beobachtungssystem und die Erhaltung der Artenvielfalt unter dem erwarteten Klimawandel zu geben. Im Gegensatz zu der Erfassung von Vögeln, Säugetieren, Arthropoden oder Wassertieren, wurden AMF nur selten in den Tropen untersucht, und noch keine Untersuchungen sind von den hoch gelegenen Páramos in Ecuador bekannt. Der Hauptgrund für die weitverbreitete Unterschätzung der Wichtigkeit von Mykobionten in ökologischen Studien und das Fehlen eines Überwachungssystems, liegt an dem technisch schwierigen Zugang zu den Organismen. Während der letzten Jahre wurden zunehmend molekulare Methoden eingesetzt um AMF zu identifizieren, weil sich morphologische Merkmale als unzureichend erwiesen haben. Verschachtelte PCRs, Klonierung und Sequenzierung sind nun inzwischen gut etablierte Methoden zur Identifizierung von AM-Pilzen. Von der Antragstellerin wurde mit diesen Methoden eine umfangreiche Datenbasis für den andinen tropischen Bergregenwald (2000 m) erarbeitet. Die Anwendung der ökologischen Netzwerk-Theorie zeigte, dass alle untersuchten AMF-Gemeinschaften signifikant genestet waren, d.h. seltene Arten gehen mit häufigen Arten eine Beziehung ein. Gemäß der Netzwerktheorie zeigt eine signifikante Nestedness an, dass der Artenreichtum von Pilzen und Pflanzen durch die mutualistische Interaktion unterstützt wird. Arbuskuläre Mykorrhizapilze unterstützen deshalb nicht nur die Ernährung der Pflanzen, sondern integrieren seltene Arten in ein Netzwerk und tragen damit zur Erhaltung dieser Arten bei. Die Beobachtung der Veränderung dieser AMF-Gemeinschaften entlang eines Höhengradienten wie er in den ecuadorianischen Anden vorliegt (1000 - 4000 m), wird deshalb Daten liefern, die auf funktioneller Ebene entsprechend von Klimaänderungen interpretiert werden können. Ähnliche Analysen sollen auch auf abgebrannten Flächen - eine häufige Form der Zerstörung in Ecuador - durchgeführt und mit naturbelassenen Flächen verglichen werden. Es ist notwendig, die Empfindlichkeit der AM-Pilze gegenüber Feuer und Höhe zu untersuchen und zu untersuchen, ob AM-Pilze zwischen verschiedenen Höhen- und Zerstörungsstufen wechseln können und damit belastbar oder empfindlich gegenüber Klimaänderungen oder Feuer sind - mit den entsprechenden Folgen für die Etablierung und das Wachstum der Pflanzen. Deshalb ist es notwendig weitere Untersuchungen auf verschiedenen Höhen- und Zerstörungssstufen zusammen mit den ecuadorianischen Partnern durchzuführen, um ein Beobachtungssystem für AM-Pilze etablieren und Indikatororganismen für Klimawandel und Brandrodung erkennen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)