Der Beitrag der Grünen Gentechnik

Yield increase: the contribution of plant biotechnology Modern plant breeding is facing increasing challenges to meet future needs caused by global climate changes, decreasing reserves of fossil fuels, an increasing world population as well as an aging society. Therefore, besides input traits, breeding aims focus on renewable resources and to ensure production of sufficient high quality food and feed. In particular, the world‐wide rising in energy demand harbors the risk that more and more agricultural land will be used for industrial purposes instead for food production. Therefore, breeding of highly productive crop plants for the production of valuable biological materials is of great importance. To optimize the production of valuable compounds a profound molecular and biochemical knowledge of the underlying metabolic pathways and the availability of technologies for the transfer of these findings into crop plants are needed. Plant biotechnology can be a key technology being important for deciphering molecular relationships as well as being required for the implementation of these findings into breeding programs.     

Wie sich Mensch und Nahrung beeinflussen

How humans and their food affect each other There are numerous interactions and dependencies between humans and their food. They are reflected especially in changes in the genetic compositions and in modifications of gene regulations. Four pathways of interaction have been identified so far: The individual gene repertoire of man determines the reactions of his body to the consumed food (nutrigenetics); nutrients are influencing the regulation of a variety of our genes (nutrigenomics); traditional dietary habits can lead to reciprocal genetic changes in humans and their food organisms (coevolutional processes); humans are changing the gene repertorie of almost all of their food organisms by positive selection of desired properties and by negative selections of unwanted properties (breeding and cultivation).     

Mit dem integrierten pflanzenschutz ins neue jahrtausend*

Mit dem integrierten Pflanzenschutz steht zu Beginn des neuen Jahrtausends eine Strategie zur Verfügung, die einer modernen, wettbewerbsfähigen Landwirtschaft eine nachhaltige und ökologisch fundierte Entwicklung sichert. Die Absicht, die biologische Bekämpfung in landwirtschaftlichen Kulturpflanzenbeständen als Alternative zum chemischen Pflanzenschutz zu etablieren, hat sich als Fehlorientierung erwiesen. Gezielten, d.h. auf Basis wissenschaftlich fundierter Schad‐ oder Bekämpfungsschwellen beruhenden chemischen Maßnahmen gegen Schädlinge, Krankheitserreger und Unkräuter kommt auch zukünftig eine überragende Bedeutung zu. Im Vorfeld des chemischen Pflanzenschutzes verdienen acker‐ und pflanzenbauliche Kulturmaßnahmen und die Resistenzzüchtung besondere Beachtung. Letztere dürfte durch die Nutzung der modernen Gentechnik und Biotechnologie völlig neuartige Impulse erhalten, zu überraschenden Lösungen bei der Schaderregerbekämpfung führen und somit auch den Umfang des chemischen Pflanzenschutzes reduzieren helfen.

Die unverzichtbare Integration ökologischer Belange in den landwirtschaftlichen Pflanzenschutz muss mit Sachkunde, Realitätsnähe und auf der Grundlage wissenschaftlich fundierter Ergebnisse und Aussagen erfolgen. Wichtig ist vor allem die exakte Kenntnis der aktuellen ökologischen Situation, um Fehlinterpretationen zu vermeiden und Wunschdenken und spekulativen Aussagen den Nährboden zu entziehen.

In der ökologischen Forschung stehen seit Jahrzehnten die epigäischen Raubarthro‐poden, namentlich Webspinnen (Araneae), Laufkäfer (Carabidae) und Kurzflügelkäfer (Staphylinidae), im Mittelpunkt des Interesses, da sie wertvolle Bioindikatoren für Diversität, Stabilität und Belastbarkeit auch von Agrarökosystemen darstellen.

Vergleichende ökologische Studien auf großen Winterweizenflächen in einer “ausgeräumten”;, strukturarmen Agrarlandschaft in Sachsen‐Anhalt (Raum Halle/Saale) und auf einem kleinen Winterweizenfeld in einer reich strukturierten Feldflur in Niedersachsen (Raum Braunschweig) belegen eindrucksvoll, dass bei Beachtung der Normen des integrierten Pflanzenschutzes auf großen Schlägen keine ökologischen Defizite eintreten. Bei Webspinnen und Laufkäfern konnte in den großen Beständen sogar eine signifikant höhere Artendichte gegenüber der kleinen Fläche registriert werden.

Ergebnisse über den Einfiuss chemischer Maßnahmen auf die epigäische Fauna liegen von zwei großen Kulturflächen in Obhausen und Peißen (beide Sachsen‐Anhalt) für eine fünfjährige Fruchtfolge vor. Von den sechs Großparzellen (72 m x 200 m) auf jedem Feld dienten zwei als Kontrolle (ohne chemischen Pflanzenschutz), auf zwei Teilstücken gelangten chemische Pflanzenschutzmittel nach dem Schadschwellenkonzept zur Anwendung (integrierter Pflanzenschutz) und auf zwei weiteren Parzellen wurde ein intensiver Einsatz chemischer Mittel praktiziert. Insgesamt konnten etwa 350 000 Arthropoden gefangen und zumeist auch determiniert werden. Die Arten‐ und Individuendichten der Webspinnen, Laufkäfer und Kurzflügler erreichten während der Untersuchungszeit durchgängig hohe Werte, wobei zwischen den Varianten “Kontrolle”; und “integrierter Pflanzenschutz”; kaum Unterschiede auszumachen waren. Selbst im Versuchsglied “intensiver Pflanzenschutz”; erwiesen sich die gelegentlichen Defizite in den Arten‐ und Individuenspektren keineswegs als gravierend, sondern stets als kurzzeitige Effekte. Zum Versuchsende ergaben sich für alle Parzellen nahezu identische Werte für die Entomofauna.

Beachtung verdient auch die Tatsache, dass auf den Parzellen ein Drittel aller für Sachsen‐Anhalt bekannten Webspinnen gefunden wurde (158 Spezies). Gleichermaßen bedeutsam ist der Nachweis von zahlreichen “Rote‐Liste‐Arten”; an Webspinnen und Laufkäfern sowie der Wiederfund einer Webspinne, die in Deutschland als ausgestorben gilt (Nurscia albomaculata Lucas). “Ökologische Reparaturleistungen”; in Gestalt einer Anlage von Saumbiotopen, Hecken, Ackerrandstreifen usw. sind demnach nicht vonnöten. Der Landwirtschaft und dem chemischen Pflanzenschutz einen Verlust oder zumindest einen Rückgang der biologischen Diversität anzulasten, entbehrt angesichts der vorgelegten Fakten und Zahlen jeglicher Grundlage. Auch ein Vergleich der ökologischen Gegebenheiten in den Agrargebieten Mitteldeutschlands in den 50er und 90er Jahren lieferte für spekulative Annahmen keine Anhaltspunkte und Argumente. Es muss vielmehr angenommen werden, dass über das gesamte vergangene Jahrhundert hinweg die Agrarökosysteme mit ihrem Arteninventar, trotz aller Wandlungen in der Landwirtschaft und im Pflanzenschutz, stabil geblieben sind.     

Stromuli. Plastiden‐Brücken im Netzwerk der Zelle

Plastidic bridges in the plant cell network: Stromules Stromules are mobile protrusions emanating from plastids. They might form bridges between plastids and connect them also with other compartments of the plant cell. They could be involved in coordination of plastid activities and in signalling. Stromules have been first observed in the water fern Selaginella more than 100 years ago. Later improved light microscopy enabled the visualization of stromules in higher plant plastids. 15 years ago, since plants accumulating the green fluorescing proteins (GPF) in the stroma became available they have been newly detected and are now studied intensively. Formation of stromules differs among plant tissues, developmental stages and environmental situations. Actin and myosin are required for the formation of stromules.     

Auf Schatzsuche an der Nordseeküste

Excursion to St. Peter‐Ording: Treasure‐seeking at the North Sea coast After westerly gales, there is a good chance to find amber at the North Sea beach of St. Peter‐Ording, located on the pensinsula Eiderstedt in the German state Schleswig‐Holstein. Depending on weather conditions and the time of the year, a great variety of marine animals and their remains are washed on to the sandy beaches (12 kilometers long). The coastal landscape of this location also contains tidal flat, salt marshes and dunes. It is very similar to the landscape of the barrier islands such as Sylt and Amrum because of the related post‐glacial history of origin. Especially the highly near‐natural salt marshes and some areas of the dunes show a very interesting vegetation with many endangered plant species.     

Brotgetreide

Bread cereals Wheat and spelt are primarily used as bread cereals together with rye. To increase the worldwide wheat production and achieve cultivation goals faster, the very large bread wheat genome is currently analyzed intensively. Wheat is hexaploid and contains three genomes side by side which do not hybridize. The progenitors of einkorn (diploid) and emmer (tetraploid) have been the ancestors of today's wheat and spelt. Spelt is less demanding than wheat but requires an extra stage of husk removal before milling. In Germany, spelt is nowadays a modern bread cereal again. As it has a higher ratio of essential amino acids, the protein part of rye is more valuable for nutrition than that of wheat. Climatic conditions as well as poorer soils in Northern Germany are more suitable for rye than for wheat. Therefore rye has been a typical German bread cereal since medieval times.     

Les Ostracodes et le Quaternaire d’Aigion (golfe de Corinthe, Grèce)

The Upper Pleistocene and the Holocene of Aigion have delivered an abundant microfauna with 35 ostracode species. The Pleistocene from Aigion borehole generally provides Ostracodes from oligohaline environment with Cyprideis torosa, Candona angulata and Tyrrhenocythere amnicola while, in the Holocene, marine infralittoral species dominate with Cytheridea neapolitana, Carinocythereis whitei, Loxoconcha ovulata and Cytherois frequens. The marine sedimentation occurred at depth from some meters to some tens of meters. In the Aghios Constantinos section, the lagoonal marls are characterised by Euxinocythere schuldtae and a dwarf species of Xestoleberis. Then, a drastic environmental change occurs around the Pleistocene-Holocene boundary and presumably affected the whole Corinth gulf.     

Heizen mit Orchideen. Projekt “Prograss” nutzt artenreiche Wiesen zur Energieerzeugung

Heating with orchids Species‐rich meadows in Germany and Europe are highly threatened habitats. For conservation of these habitats regular cutting is necessary to prevent the invasion of high‐growing woody plants which otherwise would rule out the sun‐loving meadow species. However, due to a low energy content the extracted biomass is not well suitable for modern agricultural use or conventional energy production. Currently, scientists of the University of Kassel apply a new procedure which converts the species‐rich biomass into solid fuel for thermal combustion. During this process the extracted plant fluids are fermented to biogas, whereas the solid plant remains are pressed to pellets. In this manner the scientists intend to contribute to nature and climate protection as well as to an additional income for farmers.     

J. Deprat,l’Eubée (Grèce) et les fossiles introuvables

In Evia (Greece), limestones attributed to the lower Cretaceous by J. Deprat are in fact of Triassic to Upper Jurassic age. These erroneous attributions are based on the allegedly presence of Barremian and Albian fossils and on the supposed progressive passage of these limestones to the Cenomanian ones. Generally, except for the upper Cretaceous rich in Rudists and known since older works, a big part of the stratigraphical attributions of J. Deprat in Median Evia are erroneous.     

The implications of the numerical dating of the Messel fossil deposit (Eocene, Germany) for mammalian biochronology

Radiometric dating of volcaniclastic material from a borehole below the Middle Eocene Messel Formation leads to a revised numerical age of the Messel fossil deposit. Accordingly, the Grauvian/Geiseltalian boundary moves up from about 49 to 47.5 ma. The consequences of this change as well as the necessity of the Geiseltalian European Land Mammal Mega-Zone (ELMMZ)¹ for mammalian biochronology are discussed.