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Das Bürgerwissenschaftsprojekt PUKI untersucht die Anpassungsfähigkeit von Pflanzen an unterschiedliche Umweltbedingungen. Als Untersuchungsobjekte dienen die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), das Viermännige Schaumkraut (Cardamine hirsuta), das Gewöhnliche Hirtentäschel (Capsella bursa-pastoris) und der Schmalblättrige Doppelsame (Diplotaxis tenuifolia). Bild: PUKI / HHU Düsseldorf
24.07.2024
Forschung & Technik

Projekt „PUKI“ bezieht Bürger in Biologieforschung ein

Wie verändern sich Pflanzen bei sich ändernden Umweltbedingungen?

„Pflanzen im Wandel der Umwelt“ ist das Thema eines Forschungsprojekts der Heinrich-Heine-Universität (HHU) Düsseldorf mit dem Namen PUKI (Pflanze, Umwelt, Klima, Interaktion). Dabei helfen interessierte Bürgerinnen und Bürger als Bürgerwissenschaftler.

Was haben Ackerschmalwand, Viermänniges Schaumkraut, Gewöhnliches Hirtentäschel und der Schmalblättrige Doppelsame gemeinsam? Sie sind alle Teil des Forschungsprojekts PUKI, in dem Menschen als „Bürgerwissenschaftler“ den Forschenden der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf zuarbeiten, indem sie die Pflanzen fotografieren, vermessen und Proben an die Universität schicken. Ziel des Projekts ist, die Anpassungsfähigkeit von Pflanzenarten an Umweltbedingungen zu erforschen. Die Arbeitsfragen der Wissenschaftler vom Institut für Botanik der HHU um Professor Dr. Petra Bauer und Koordinator Dr. Bruno Walther lauten:

  • Wie können sich Pflanzen schnell genug an den Klimawandel anpassen?
  • Wie kommen Pflanzen in der Stadt mit extremen Umweltbedingungen klar?
  • Wie könnte die grüne Stadt der Zukunft aussehen?

Pflanzen können nämlich - anders als Tiere und Menschen - nicht einfach den Standort wechseln, wenn es ihnen zu warm, zu kalt, zu trocken oder zu nass wird. Sie haben deshalb andere Mechanismen entwickelt, mit denen sie sich an Veränderungen anpassen und auf neue Umwelten wie länger anhaltende Trockenheit oder mager werdende Böden einstellen. Die Bürgerwissenschaftler sollen nun Daten zur Größe der Pflanzen, dem Standort und den Umweltparametern liefern und Pflanzenproben an das Institut senden.

Und warum nun Ackerschmalwand, Hirtentäschel und Co.? „Diese Pflanzen sind auf den ersten Blick unscheinbar. Sie sind aber deshalb für uns so interessant, weil sie an vielen außergewöhnlichen Orten gerade in Städten zu finden sind; so wachsen sie selbst in Betonritzen“, erklären die Projektbetreuer. Die Ackerschmalwand ist darüber hinaus die bedeutendste Modellpflanze der Botanik und entsprechend gut erforscht. „Was die Pflanzen so attraktiv macht: Sie kommen in ganz Deutschland vor, sind vor allem in Ortschaften anzutreffen und stehen den Menschen damit leicht zur Beobachtung zur Verfügung“, erklärt Walther.

Projekt mithilfe einer Smartphone-App unterstützen

Zentrales Werkzeug ist die Smartphone-App „Flora Incognita“, mit der die Beteiligten zum einen die Pflanzenarten identifizieren können und zum anderen im zweiten Schritt die für die Forschung wichtigen Daten erfassen. Hierzu gehören neben einem Foto etwa die Sprosszahl und -länge, die Zahl der Samenschoten oder die Farbe der Grundblätter. Die eingesandten Pflanzen- und Bodenproben werden ebenfalls untersucht: Bauer: „Bei den Bodenproben geht es etwa um deren Zusammensetzung im Hinblick auf Mineralstoffe und Säuregrad (pH-Wert). Bei den Pflanzenproben unternehmen wir Genanalysen, um zu schauen, ob bestimmte Genvarianten vorkommen, die mit den Umweltbedingungen im Zusammenhang stehen.“

Auch Pflanzen in städtischen Ökosystemen werden untersucht

Die Datensammlung von PUKI läuft noch bis zum Sommer 2026. Bis dahin können Teilnehmer Pflanzen- und Bodenproben einsenden. „PUKI soll ein Einstieg sein, um Bürgerinnen und Bürger zum genauen Hinschauen anzuregen und mit ihnen zu diskutieren, welchen Herausforderungen Pflanzen im städtischen Ökosystem begegnen und welche Rolle Gene für die Ausprägung von pflanzlichen Merkmalen in einer urbanen Umgebung spielen“, sagt Bauer. PUKI ist Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Sonderforschungsbereichs SFB TRR 341 „Pflanzenökologische Genetik“, in dem die genetischen Grundlagen für die Reaktionen und Anpassungen von Pflanzen an verschiedene Umwelten erforscht werden. Weitere Informationen zu PUKI auf www.puki.hhu.de

Quelle: idw-online

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