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Die Weißtanne (Abies alba) – Symbol für naturnahe Waldwirtschaft – ist im Bayerischen Wald beheimatet. Die Tanne ist dort neben Fichte und Buche das prägende Element der Bergmischwälder auf Höhen von 600 bis 1250 m. Einstmals war sie mit etwa 20 % (ROTHE & BORCHERT 2003) am Waldaufbau beteiligt. Seit rund 150 Jahren ist jedoch ein drastischer Rückgang der Tanne - nicht nur im Bayerischen Wald – zu verzeichnen. Die Ursachen für den Rückgang der Tanne sind überwiegend anthropogen bedingt. In erster Linie ist hier die Forstwirtschaft zu erwähnen, die bestrebt ist durch waldbauliche Maßnahmen den Fichtenanteil anzuheben. An zweiter Stelle stehen die neuartigen Waldschäden, welche, bedingt durch Schadstoffimmissionen in den 70er und 80er Jahren des letzten Jahrhunderts, zu verstärktem Absterben der Tanne führten. Noch heute ist die Tanne die am stärksten geschädigte Baumart in Bayern (BAYSTMLF 2002). Ein weiterer nicht zu vergessender Faktor für den Rückgang der Tanne sind die z.T. hohen Wildbestände, durch deren Verbiss und Schälen junger Tannen das Heranwachsen einer neuen Generation verhindert wird. Mit dem Rückgang der Tanne verändert sich jedoch nicht nur die Baumartenzusammensetzung, sondern auch Tier- und Pflanzenarten sind direkt und indirekt betroffen. Die Arthropodenfauna der bisher kaum untersuchten Tanne wird als relativ artenarm beschrieben (BRÄNDLE & BRANDL 2001), jedoch gibt es wenige spezielle Untersuchungen an dieser Baumart (MÜLLER & GOßNER 2004).
In bioengineering, scaffold proteins have been increasingly used to recruit molecules to parts of a cell, or to enhance the efficacy of biosynthetic or signalling pathways. For example, scaffolds can be used to make weak or non-immunogenic small molecules immunogenic by attaching them to the scaffold, in this role called carrier. Here, we present the dodecin from Mycobacterium tuberculosis (mtDod) as a new scaffold protein. MtDod is a homododecameric complex of spherical shape, high stability and robust assembly, which allows the attachment of cargo at its surface. We show that mtDod, either directly loaded with cargo or equipped with domains for non-covalent and covalent loading of cargo, can be produced recombinantly in high quantity and quality in Escherichia coli. Fusions of mtDod with proteins of up to four times the size of mtDod, e.g. with monomeric superfolder green fluorescent protein creating a 437 kDa large dodecamer, were successfully purified, showing mtDod’s ability to function as recruitment hub. Further, mtDod equipped with SYNZIP and SpyCatcher domains for post-translational recruitment of cargo was prepared of which the mtDod/SpyCatcher system proved to be particularly useful. In a case study, we finally show that mtDod-peptide fusions allow producing antibodies against human heat shock proteins and the C-terminus of heat shock cognate 70 interacting protein (CHIP).
The habitat requirements of most Aradidae and the decisive factors that influence their occurrence are still poorly understood. To reduce this lack of knowledge a standardised survey of Aradidae in two large beech forest areas of Bavaria (northern Steigerwald and High Spessart) was conducted. The following hypotheses were tested: 1) With increasing habitat tradition (temporal continuity), population densities of Aradidae increase, 2) Increasing dead wood supply supports higher abundance of Aradidae, 3) There are key structures for particular species with respect to type of dead wood, diameter and exposure to sunlight, and 4) The occurrence of particular fungi species determines the occurrence of Aradidae. In our study, Aradidae were sampled in point sample plots by flight-interception traps and time-standardised hand collection. To analyse specific habitat requirements additional sampling was performed to increase the sample size. Four species of Aradidae were observed in the two forest areas: Aneurus avenius, Aradus betulae, A. conspicuus and A. depressus. The results demonstrate that all species have different and specific habitat requirements. Especially for A. betulae habitat tradition of standing dead wood of large dimensions infested by Fomes fomentarius seems to be crucial. Hence, A. betulae was only observed in the Spessart and only at the sites with habitat tradition.
Heteropteran communities in the canopies of Silver fir (Abies alba) and spruce (Picea abies) were studied at three lowland and three mountainous sites throughout Bavaria using flight-interception traps. At one lowland site sampling was extended to oak (Quercus petraea). A significantly higher number of species and specimens occurred on fir when compared to spruce. Including all sampled species, numbers on fir were even higher than on oak. Excluding tourists, oak was most species rich. Results demonstrate that fir, spruce, and oak harbour distinct communities. While specific communities including several rare species (e.g. Actinonotus pulcher, Psallus punctulatus) were found on fir, mainly generalists were found on spruce. Pinalitus atomarius, Cremnocephalus alpestris, Phoenicocoris dissimilis and Orius minutus significantly preferred fir. Therefore, with an increased cultivation of fir in lieu of spruce, an increase in Heteropteran diversity can be expected.
In winter 2000/01 and in June 2001 branch-beating methods were used for sampling spiders in canopies of spruce (Picea abies) and Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) in SW-Bavaria (Germany). Differences in spider assemblages between the two tree species are discussed with particular emphasis on the dominant species and taxa. For the rare species Theridion boesenbergi Strand, 1904 remarks on their occurrence in Bavaria, Germany and Europe are given. For Cinetata gradata (Simon, 1881) we present an update to the entire known distribution including a new map. For both species new records are specified and discussed concerning habitat preference, phenology and distribution. Both species seem to be obligate tree colonisers, C. gradata primarily in the canopy stratum. Adults of C. gradata are to be found during all months of the year; T. boesenbergi exhibits an abundance peak in June, males are known to occur from May to August and females the whole year round. The distribution of both species is restricted to Europe, excluding the northern and western parts (Arctic and Atlantic climate) and the Mediterranean zone.
Intensive land use is a driving force for biodiversity decline in many ecosystems. In semi-natural grasslands, land-use activities such as mowing, grazing and fertilization affect the diversity of plants and arthropods, but the combined effects of different drivers and the chain of effects are largely unknown. In this study we used structural equation modelling to analyse how the arthropod communities in managed grasslands respond to land use and whether these responses are mediated through changes in resource diversity or resource quantity (biomass). Plants were considered resources for herbivores which themselves were considered resources for predators. Plant and arthropod (herbivores and predators) communities were sampled on 141 meadows, pastures and mown pastures within three regions in Germany in 2008 and 2009. Increasing land-use intensity generally increased plant biomass and decreased plant diversity, mainly through increasing fertilization. Herbivore diversity decreased together with plant diversity but showed no response to changes in plant biomass. Hence, land-use effects on herbivore diversity were mediated through resource diversity rather than quantity. Land-use effects on predator diversity were mediated by both herbivore diversity (resource diversity) and herbivore quantity (herbivore biomass), but indirect effects through resource quantity were stronger. Our findings highlight the importance of assessing both direct and indirect effects of land-use intensity and mode on different trophic levels. In addition to the overall effects, there were subtle differences between the different regions, pointing to the importance of regional land-use specificities. Our study underlines the commonly observed strong effect of grassland land use on biodiversity. It also highlights that mechanistic approaches help us to understand how different land-use modes affect biodiversity.
Douglasien wurden vor etwa 170 Jahren nach Mitteleuropa eingeführt und von der zweiten Hälfte des 19. Jhd. an auch forstwirtschaftlich genutzt. Größere ökonomische Schäden durch phytophage Arthropoden an Douglasienbeständen sind in Mitteleuropa bisher kaum bekannt, auch wenn die Douglasie in der Forstschutzliteratur als Nahrungspflanze für einheimische Insektenarten genannt wird (SCHWERDTFEGER 1981). FÜLDNER & SPORK (2003) untersuchten vergleichend den Entwicklungserfolg von Lymantria monacha Larven auf Douglasie und anderen einheimischen Koniferenarten. Nach diesen Ergebnissen erreichen Nonnenpuppen nach Fütterung der Larven mit Douglasiennadeln nur geringfügig geringere Gewichte als nach Fütterung mit Fichte oder Kiefer. Signifikante Unterschiede traten bei den Puppengewichten der ♀♀ und bei der Larvenmortalität während der gesamten Larvenentwicklung auf. Der Entwicklungserfolg von Insektenlarven ist meist von der Nahrungsqualität abhängig. Hierbei kommt sowohl der Qualität und Konzentration von Nahrungssubstanzen (Kohlehydrate, Proteine, Fett) als auch den sekundären Inhaltsstoffen eine entscheidende Bedeutung zu. Herbivor-Pflanzen-Systeme konnten sich meist evolutiv entwickeln, sodass die Inhaltsstoffe der Pflanze von den entsprechenden Herbivoren effektiv verdaut bzw. entgiftet werden können (STRONG et al. 1984). In Systemen in denen die beiden Partner erst seit kurzer Zeit in einem Gebiet gemeinsam auftreten, wie im System L. monacha – Douglasie, war eine evolutive Anpassung nicht möglich. Zudem kommen in Mitteleuropa seit der letzten Eiszeit keine zur Douglasie nahe verwandte Koniferenarten vor, wodurch eine Präadaptation der Nonne durch Anpassung an sekundäre Inhaltsstoffe nahe verwandter einheimischer Baumarten ausgeschlossen werden kann. Die Abwehr von Herbivoren durch Pflanzen kann auf verschiedene Weisen erfolgen. In der vorliegenden Untersuchung wurden zwei Ebenen untersucht: 1) durch Abschreckung (Wahlversuch) und 2) durch Investition in sekundäre Inhaltsstoffe (Fraßversuch). Im zweiten Ansatz wurde getestet, ob die nach FÜLDNER & SPORK (2003) geringfügigen Unterschiede im Entwicklungserfolg mit Unterschieden in den Nadelinhaltsstoffen der beiden Baumarten zu erklären sind.
Natürlicherweise war die Tanne (Abies alba) in den bayerischen Wäldern mit Anteilen von bis zu 20% vertreten (nach ROTHE & BORCHERT 2003). Seit 150 Jahren aber gehen die Tannenbestände in drastischem Ausmaß zurück, was nicht nur auf die wachsende Schadstoffbelastung der Luft, sondern auch auf hohe Wildbestände und die einseitige Waldbewirtschaftung zugunsten der Fichte (Picea abies) zurückzuführen ist. In jüngster Zeit wird seitens der Staatsforstverwaltung angestrebt, der Tanne ihren angestammten Platz in unseren Wäldern wieder einzuräumen (BAYERISCHES STAATSMINISTERIUM FÜR LANDWIRTSCHAFT UND FORSTEN 1993). Es stellt sich die Frage, welchen Beitrag die Tanne zur Biodiversität in Wäldern und speziell in Mischwäldern leistet. Frühere Untersuchungen beschrieben die Tannenfauna als artenarm im Vergleich mit anderen Baumarten (BÖHME 2001, BUCKING 1998), allerdings wurde die Kronenfauna dabei stets vernachlässigt. Da aber 90% eines Hochwaldes über der Reichhöhe eines Menschen liegt (BUßLER et al. 2004), sind Untersuchungen im Kronenraum höheren Straten für eine umfassende Aussage über die Fauna auf Bäumen von großer Bedeutung. Bis jetzt gibt es trotz des generell wachsenden Interesses an der Kronenfauna keine umfassenden Untersuchungen an Tanne (MÜLLER & GOSSNER 2004). Mit dem hier vorgestellten Projekt sollte begonnen werden, die Wissenslücke um die Insektenfauna in Tannenkronen zu schließen. Den xylobionten Käfern galt besondere Aufmerksamkeit, da sie als eine baumartengebundene Insektengruppe für vergleichendeUntersuchungen sehr gut geeignet und sowohl taxonomisch als auch ökologisch gut untersucht sind. Daneben wurden Heteroptera, Neuropterida und Hymenoptera bearbeitet .