Netzwerken statt Wettbewerb: Kooperation im Mangrovensumpf

Unterstützen sich Mangrovenbäume, indem sie Ressourcen über Wurzelnetzwerke austauschen? Im Forschungsprojekt "Kropotkin´s Garden" befassen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Mexiko, Deutschland, Großbritannien und der Tschechischen Republik mit Pflanzenkooperationen – und hinterfragen damit etablierte Theorien der Evolutionsbiologie.

Mangrovensumpf in Mexiko
Mangroven in Mexiko, im Vordergrund Stelzwurzeln (Foto: Alejandra Vovides)

Miteinander vernetzen und Kooperationen eingehen – wird dieses Prinzip, das bei uns Menschen einen strategischen Vorteil zum Wirtschaften und Überleben darstellt, auch von Pflanzen genutzt? Damit befasst sich ein internationales Konsortium um Prof. Dr. Uta Berger, Inhaberin der Professur für Forstliche Biometrie und Systemanalyse der Fakultät Umweltwissenschaften der TU Dresden. Im Projekt "Kropotkin´s Garden" untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie sich Wurzelnetzwerke bei Mangrovenbäumen bilden und welche ökologische Bedeutung derartige Netzwerke für die Mangrovenwälder haben. So könnten sie einen wichtigen Vorteil für das Überleben bei Salzstress oder Extremwetterereignissen wie etwa bei Stürmen bieten. 

Eine Wissenschaftlerin und ein Wissenschaftler im Mangrovenwald
Dr. Alejandra Vovides und ein Kollege untersuchen die Wurzelnetzwerke von Mangroven mit dem Echosounder, einem tragbaren Ultraschallgerät. (Foto: Alejandra Vovides)

Uta Berger ist nicht nur Expertin für Mangroven, sondern auch für Simulationsmodelle zur Nachbildung ökologischer Systeme. Bereits seit fünf Jahren arbeitet sie auf diesem Gebiet mit Dr. Alejandra Vovides von der University of Glasgow zusammen. Eine Erfindung von Vovides, der sogenannte Echosounder, ein tragbares Ultraschallgerät, ermöglicht es, die Vernetzung der Bäume über Schallwellen zu messen.

Das Projekt konzentriert sich insbesondere auf den Transfer von Wasser zwischen den Pflanzen: Bäume, die besseren Zugang zu Wasser haben, können ihre Artgenossen bei Trockenheit mit Wasser und Nährstoffen versorgen. Zur Messung der "Wasserumverteilung" haben sich Berger und Vovides die auf diesem Gebiet weltweit führende Expertin Dr. Nadezhda Nadezhdina von der Mendel University im Brno (Tschechien) ins Boot geholt.

Baumstamm
Mangrovenbaum (Foto: Alejandra Vovides)

Das Forschungskonsortium, zu dem auch Dr. Jorge Portillo-Lopéz vom mexikanischen Instituto de Ecología - INECOL gehört, fand im Untersuchungsgebiet in Mexiko bereits heraus, dass vor allem größere Mangrovenbäume Wurzelnetzwerke bilden. Sie umfassen im Mittel vier bis fünf Pflanzen und sind nicht, wie ursprünglich vermutet, sternförmig, sondern linear aufgebaut, was darauf hindeutet, dass sie nicht zufällig entstehen. 

Die bisherigen Ergebnisse liefern Diskussionsstoff, um etablierte evolutionsbiologische Theorien wie Darwins "Survival of the fittest" zu hinterfragen. Lang wurde das Konzept der Gruppenselektion abgelehnt, derzeit aber von Evolutionsbiologen wiederentdeckt. Bereits der russische Wissenschaftler Peter Kropotkin, der dem Projekt seinen Namen leiht, beschreibt in seiner Publikation "Gegenseitige Hilfe in der Tier- und Menschenwelt" aus dem Jahr 1902 die Kooperation als ein Faktor der Evolution, die Stabilität und die Überlebensfähigkeit einer ganzen Gruppe sichert.

Hintergrund

Die Volkswagen Stiftung unterstützt das außergewöhnliche Projekt "Kropotkin's Garden: networking beats competition in the struggle for limited resources (GRIN)" im Förderprogramm "Offen – für Außergewöhnliches". In dieser Initiative werden beispielgebende Vorhaben gefördert, die sich durch besondere Originalität, Wagnis und Potenzial auszeichnen und die in kein gängiges Förderraster passen. Alle Informationen zur Förderinitiative unter "Offen – für Außergewöhnliches".

Zur Projektwebsite des Forschungskonsortiums "Kropotkin's Garden": mangroverootnetworks.info