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Moose im Nebel

13.11.2001 - (idw) Freie Universität Berlin

Botaniker der Freien Universität Berlin beteiligen sich an DFG-Forschergruppe zur Untersuchung der Bergregenwälder Ecuadors.

Bergregenwälder gehören zu den faszinierendsten und artenreichsten Ökosystemen der Erde. An kaum einem anderen Ort leben so viele Tier- und Pflanzenarten pro Quadratkilometer, und eine Vielzahl von ihnen wartet noch auf ihre Entdeckung. Gleichzeitig werden tropische Bergregenwälder durch Abholzung und Brandrodung in schneller Folge für immer zerstört. Die Zeit drängt, will man diese einzigartigen Ökosysteme verstehen lernen - und damit auch ihren hohen Wert für die Länder, in denen sie vorkommen. Eine neue, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Forschergruppe hat es sich zur Aufgabe gemacht, das Ökosystem Bergregenwald interdisziplinär zu enträtseln. Dazu arbeiten in den nächsten Jahren Wissenschaftler der verschiedensten Fachdisziplinen von zehn deutschen Universitäten und Forschungsmuseen unter der Projektbezeichnung "Funktionalität in einem tropischen Bergregenwald Ecuadors: Diversität, dynamische Prozesse und Nutzungspotenziale unter ökosystemaren Gesichtspunkten" zusammen. Der DFG-Forschergrupe gehören auch Botaniker der Freien Universität Berlin an. Eine Arbeitsgruppe um PD Dr. Harald Kürschner vom Institut für Biologie, Systematische Botanik und Pflanzengeographie, widmet sich seit August dieses Jahres der Erforschung der Moosvegetation im Bereich der Forschungsstation "San Francisco" und des berühmten "Podocarpus-Nationalparks" bei Loja im südecuadorianischen-peruanischen Grenzgebiet.

In Bergregen- und Nebelwäldern der Tropen sind es vor allem Moose, die die Physiognomie bestimmen und in einer enormen Arten- und Wuchsformenvielfalt auftreten. Sie bauen, das haben die langjährigen Untersuchungen der FU-Bryologen (Moosforscher) an baumstammbesiedelnden Moosen in allen drei Tropenregionen der Erde ergeben, höhenzonal und standortökologisch klar abgrenzbare Gesellschaften auf, deren eingehende Analyse die Klärung umfangreicher und komplexer funktionsmorphologischer, evolutionsbiologischer und florenhistorischer Fragestellungen erlaubt.

Durch die bisher von der DFG geförderten Projekte konnte klar gezeigt werden, dass es innerhalb tropischer Moos-Stammepiphyten gemeinsame adaptive Trends bezüglich der Lebensformen, Lebensstrategien und morphologisch-anatomischen Differenzierungen gibt, die im Sinne einer parallelen Evolution und Merkmalsdifferenzierung interpretiert werden müssen. Dabei wurde deutlich, dass alle bisher erfassten und beschriebenen Moosgesellschaften ohne Schwierigkeiten in ein weltweit anwendbares Klassifikationssystem eingeordnet werden können. Da ihre räumliche Ausdehnung mit Temperaturintervallen zusammenfällt, eignen sich die dabei beschriebenen, sich tropenweit entsprechenden Einheiten hervorragend für eine allgemeine Höhengliederung tropischer Gebirgssysteme, die in dieser Form bisher mit Blütenpflanzen nicht gelungen ist. Auf der Grundlage dieser Gesellschaften wurden die Lebensstrategien, Lebensformen und morphologisch-anatomischen Anpassungen zur Wasserleitung und Wasserspeicherung der am Aufbau beteiligten Sippen analysiert. Der weltweit gleiche adaptive Trend innerhalb nicht näher verwandter Sippen kann nur als konvergente Entwicklung aufgrund eines gleichartigen Selektionsdrucks erklärt werden.

Typisch für Tieflandsregenwälder mit ihren nahezu gleichbleibenden Temperaturbedingungen sind deckenbildende, "passive" Ausdauernde und Ausdauernde Pendler (mit nur selten zu beobachtender sexueller und asexueller Reproduktion), die durch eine auffallend gleichförmige "Basisarchitektur" (u.a. Wassersäcke, Wassertaschen) gekennzeichnet sind. Diese Funktionstypen werden in den sehr feuchten, nebelreichen Bergwäldern von wedel- und filzbildenden "vegetativen" Ausdauernden und Ausdauernde Pendler (Reproduktion durch asexuell gebildete Diasporen wie Gemmen, Flagellen, Bruch-/Brutblätter, Bruch-/Brutsprosse etc.) abgelöst. Auffallende ökomorphologische Differenzierungen bei diesen Sippen sind die "Rinnenbildung" (Wasserleit- und -ableitsysteme) und Strukturen zur Kondensation von Wasserdampf und zum "Nebelkämmen". In den zunehmend trockeneren, offeneren und einem Tageszeitenklima (Frostwechselklima) unterworfenen oberen Bergwäldern, im Bereich der Waldgrenze und im Subpáramo bestimmen hochrasen-, kurzrasen- und polsterbildende "generative" Ausdauernde mit ausgeprägter Sporogonbildung die Epiphytengesellschaften. Unter den ökologischen Bedingungen dieser Höhenstufe treten verstärkt dichte Rhizoidenfilze (ektohydrische kapillare Wasserleitung) und ein innerer Zentralstrang (Hadrom) zur Wasserleitung auf.

Das neue Projekt in Ecuador knüpft an die bisherigen Arbeiten an. Es erlaubt u.a. die aktuellen Hypothesen, Konzepte und Ergebnisse in einem erweiterten geographischen Rahmen zu überprüfen. Ein zentrales Ziel des Forschungsvorhabens ist die Bestandsaufnahme der Moosflora und -vegetation entlang des Höhengradienten. Diese Erfassung schafft, auch im Vergleich ungestörter/gestörter Teilflächen, die Bezugsbasis für die sich anschließenden morphologisch-anatomischen, reproduktions- und ausbreitungsbiologischen Untersuchungen, mit deren Hilfe Aussagen zur Besiedlungs-, Reproduktions-, Ausbreitungs- und Habitatbesetzungsstrategie sowie zu historisch-evolutiven Aspekten gemacht werden können. Die bisherigen Untersuchungen haben deutlich gezeigt, dass die Lebensstrategie der "Besiedler" (wenigjährige Arten mit reichlicher generativer und/oder vegetativer Reproduktion und kleinen Sporen mit der Möglichkeit der Fernausbreitung) sich innerhalb tropischer Epiphyten auf Gesellschaften gestörter Standorte (sekundäre Wälder, Lichtungen, "gaps") beschränkt. Bei Epiphyten offener Standorte und im Kronentraufbereich (zunehmender Trockenstress) tritt eine von der Arbeitsgruppe neu entdeckte Strategie auf, die als die der "anisosporen ausdauernden Pendler" bezeichnet wurde. Bei diesen zweihäusigen Sippen wachsen vielfach "Zwergmännchen" auf den weiblichen Pflanzen. Innerhalb einer Sporenkapsel finden sich kleine männliche Sporen (Fernausbreitung) und große weibliche Sporen (Nahausbreitung).

Durch diese zwei unterschiedlichen Ausbreitungsstrategien wird die genetische Variabilität durch Fremdbefruchtung innerhalb der oft isolierten Populationen gefördert. Da es aufgrund der starken Einstrahlung an diesen Standorten zu hohen Absterberaten innerhalb der "Zwergmännchen" in einer Population kommen kann, wird vermutet, dass die Aufrechterhaltung eines hohen Ausbreitungspotentials für die männlichen Sporen v.a. an Standorten mit starken klimatischen Schwankungen von großer Bedeutung ist, da somit potentielle Absterberaten kompensiert werden können. Die im Untersuchungsgebiet auftretenden "canopy-epiphytes" sind daher ein geeignetes Objekt, diese Hypothese und die Bedeutung dieser Lebensstrategie für Kronenraumepiphyten zu überprüfen.

Gerald Parolly


Weitere Informationen erteilt Ihnen gern:
PD Dr. Harald Kürschner, Institut für Biologie der Freien Universität Berlin, Systematische Botanik und Pflanzengeographie, Altensteinstr. 6, 14195 Berlin, Tel.: 838-56538, E-Mail: kuersch@zedat@fu-berlin.de
Dr. Gerald Parolly, Institut für Biologie der Freien Universität Berlin, Systematische Botanik und Pflanzengeographie, Altensteinstr. 6, 14195 Berlin, Tel.: 838-53144
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