(focus)uni lübeck - Universität zu Lübeck

| Schülerakademie
chemischen Bestimmung. Im Labor der Thomas-Mann-Schule
werden die Proben anschließend analysiert. Hierbei steht
das LOLA mittlerweile nur noch beratend zur Seite, engagierte
Biologie- und Chemielehrer leiten die jungen Wissenschaftler
an.
„Mehrere Jahrgänge von Schülerinnen und Schülern haben
durch ihre Arbeit in den letzten Jahren herausgefunden,
dass es hinsichtlich der Wasser- und Sedimentchemie keine
signifikanten Unterschiede zwischen den Standorten gibt“,
fasst Professor Dr. Christian Schmidt, der im LOLA für das Projekt
verantwortlich ist, die Ergebnisse zusammen. Dem Pflanzenbiochemiker
kam daraufhin die Idee, einen Blick auf die
Genetik der Pflanzen im Schilfgürtel an der Wakenitz zu werfen.
Schilfrohr kann sich auf zwei Wegen vermehren, die unterschiedliche
Auswirkungen auf die genetische Zusammensetzung
der Populationen haben. Erstens: vegetativ, über
Rhizomsprossen. Der Vorteil für die Pflanzen ist, dass sie unter
günstigen Bedingungen schnell große Flächen besiedeln
können. Allerdings sind alle Nachkommen mit der Mutterpflanze
genetisch identisch, sie sind ein Klon. Eine solche Art
der Vermehrung führt dazu, dass ein Bestand aus nur einem
oder ein paar Klonen besteht, die sich an einem bestimmten
Standort durchgesetzt haben. Wechselnde Umweltbedingungen
können sich fatal auswirken, wenn gerade dieser
Klon nicht gut an die geänderten Bedingungen angepasst
ist. Zweitens: generativ über Samen, was aber im Falle des
Schilfrohrs seltener vorkommt. Hierbei entstehen Populationen
genetisch unterschiedlicher Pflanzen. Dieser Weg ist für
die Pflanzen aufwändiger, es besteht aber für das Schilfrohr
die Chance, dass sich ein oder mehrere der vorhandenen Klone
an verändernde Umweltbedingungen anpassen können.
Prof. Christian Schmidt entwickelte, basierend auf einem
von ihm modifizierten Standardtest, einen LOLA-Sommerkurs,
in dem die Schülerinnen und Schüler der Thomas-Mann-
Schule 2010 ihre gesammelten Schilfpflanzen genetisch analysierten.
Sie charakterisierten Abschnitte der DNA aus den
Zellkernen und der Chloroplasten. Dabei stellten sie fest, dass
Abb. 1: Messexkursion bei Absalonshorst (Foto: Rolf Albert)
29. JAHRGANG | HEFT 2 | OKTOBER 2012 |
sich das Schilf an den geschädigten
Standorten Eichholz
und am Kleinen See genetisch
zu gleichen scheint
und sich an den gesunden
Standorten Absalonshorst
und Groß Sarau jeweils andere
Klone verbreitet haben.
Am Standort Absalonshorst
fanden die Schüler sogar
mehrere, genetisch unterscheidbare
Klone.
Die molekularen Mar- Prof. Christian Schmidt
ker geben Auskunft über
die Schilfbestände der vier Wakenitzstandorte. Schmidt
meint, auf Basis der Daten liegt die Vermutung nahe, dass
in der Vergangenheit an drei der vier Standorte die vegetative
Vermehrung stark überwog. „Ob wir an diesen Standorten
jeweils einzelne Klone oder die Mischung weniger Klone
vorliegen haben, können wir aufgrund unserer kleinen Stichprobenzahl
von rund zehn Pflanzen pro Standort nicht entscheiden“,
so Schmidt.
Die Ergebnisse geben Hinweise auf genetische Unterschiede
der Pflanzen an den verschiedenen Standorten. Warum
jedoch das Schilf an einigen Stellen stirbt, obwohl es
dort vor mehr als einem Jahrzehnt noch gut gewachsen ist,
können die Ergebnisse von Prof. Christian Schmidt und den
Schülerinnen und Schülern nicht liefern. Es ist jedoch zu vermuten,
dass die genetisch homogen erscheinenden Klone in
Eichholz und dem Kleinen See sich nicht an geänderte Umweltbedingungen
anpassen konnten, im Gegensatz zu den
Beständen in Groß Sarau und Absalonshorst. Ob eine Verpflanzung
von Rhizomsprossen der erfolgreichen Klone der
Standorte Absalonshorst und Groß Sarau in die zurückgehenden
Schilfgürtel von Eichholz und am Kleinen See zu einer
Regeneration des Schilfbestandes führen kann, wird sich
zeigen. Die untere Naturschutzbehörde will es zusammen
mit dem LOLA und der Thomas-Mann-Schule versuchen.
Abb. 2: Untersuchung des Kerngenoms im LOLA (Foto: Jörg Clement)
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