INVASION

Biologische Invasionen und die Folgen

Neophyten sind Pflanzen, die nach 1492 – dem Jahr der Entdeckung Amerikas durch Christoph Kolumbus – durch den Einfluss des Menschen zu uns gekommen sind. Sie kommen von Natur aus nicht in Deutschland vor, sondern werden insbesondere durch einen globalen Handel und internationale Reisen unabsichtlich eingeschleppt. Neophyten können auch als Kultur- oder Zierpflanzen bewusst eingeführte Arten sein, die anschließend verwildern.

Der Forschungsverbund INVASION hat die vielfältigen Aspekte des Problems biologischer Invasionen exemplarisch an Pflanzenarten untersucht und unterstützt Landnutzer(innen) und Behörden bei ihren Bemühungen, negative Folgen biologischer Invasionen zu vermeiden oder zumindest zu minimieren.

Neophyten werden als invasiv bezeichnet, wenn sie unerwünschte Auswirkungen auf andere Arten, Lebensgemeinschaften oder Habitate haben. Die Ergebnisse von BIOLOG und anderen Forschungsprojekten zeigen, dass nur ein kleiner Teil der Neophyten invasiv ist. Ein Großteil der invasiven Neophyten wird bewusst im Rahmen des Zier- und Nutzpflanzenhandels eingeführt.

Indikatoren des Klimawandels

Wie sich die Erwärmung des Klimas auf die Einbürgerung von Neophyten auswirkt, konnte am Beispiel der vorwiegend neuweltlichen Gattung Fuchsschwanz (Amaranthus) gezeigt werden. Zahlreiche neophytische Arten dieser Gattung finden sich in Mitteleuropa mit unterschiedlichen Graden der Einbürgerung.

Alle in Mitteleuropa gefundenen Arten wurden bereits im 19. Jahrhundert erstmals nachgewiesen. Nur einer einzigen Art gelang es, sich direkt nach der ersten Einschleppung einzubürgern: der Zurückgekrümmte Fuchsschwanz (Amaranthus retroflexus) stammt aus gemäßigten bis mediterran-subtropischen Klimazonen. Einer Gruppe von weiteren Arten, darunter der Grünähren-Fuchsschwanz (Amaranthus powellii) und der Weiße Amarant (Amaranthus albus), gelang die Einbürgerung erst in den 1980er bis 1990er Jahren, also erst rund hundert Jahre nach ihrer ersten Einschleppung. Durch den Klimawandel waren die Temperaturen bereits so stark gestiegen, dass die wärmeliebenden Pflanzen, die aus Regionen mit mediterran-subtropischem Klima stammen, in Mitteleuropa heimisch wurden. Einer dritten Gruppe aus Regionen mit noch wärmerem, tropischem Klima ist es bis heute nicht gelungen, sich einzubürgern. Arten dieser Gruppe werden zwar nachgewiesen, dies ist aber ausschließlich auf erneute Einschleppungen zurückzuführen.

Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass schon eine geringe Erhöhung der Durchschnittstemperatur von 0,5 Grad Celsius die Wuchshöhe und Samenproduktion von wärmeliebenden neophytischen Arten erheblich steigern kann.

Gefahr für die Gesundheit

Die Pollen des Beifußblättrigen Traubenkrauts (Ambrosia artemisiifolia) lösen teilweise starke Allergien aus. In ihrem Herkunftsgebiet Nordamerika ist die Pflanze, die auch als Beifuß-Ambrosie bezeichnet wird, der häufigste Allergieauslöser. In Mitteleuropa wird sie hauptsächlich über Vogelfutter eingeschleppt, das mit Ambrosiasamen verunreinigt ist. Vermutlich begünstigt der Klimawandel die weitere Ausbreitung der Ambrosie.

In Sachsen und Bayern wurden bereits Allergien auf die Beifuß-Ambrosie festgestellt. Ein weit größeres Problem stellt die Sensibilisierungsrate dar. Viele Menschen haben bereits Antikörper auf das Allergen gebildet, zeigen jedoch noch keine Krankheitssymptome. Bei sensibilisierten Personen kann jederzeit eine Allergie auftreten, wenn der Körper erneut mit dem Allergen in Kontakt kommt. Die Beifuß-Ambrosie wird sich in Deutschland in den kommenden Jahren weiter ausbreiten. Zusätzliche Kosten für das Gesundheitssystem sind zu erwarten.

Vermischung von Erbgut

Neophyten haben geografische Isolationsbarrieren zwischen normalerweise getrennten Arten überwunden. Als Folge kann es zu einer Hybridisierung (genetische Vermischung) zwischen Neophyten und einheimischen Arten kommen. Bislang sind in Deutschland 78 solcher Hybride bekannt. Eine detaillierte Untersuchung der deutschen Flora kam zu dem Ergebnis, dass 17 heimische Arten durch Hybridisierung mit Neophyten gefährdet sein könnten. Das bekannteste Beispiel ist der Wildapfel (Malus sylvestris), der unter anderem durch Hybridisierungen mit dem Kulturapfel gefährdet ist.

Hybridisierungen und die schrittweise Weitergabe von artfremder DNA (Introgression) zwischen Neophyten und heimischen Pflanzen können auch innerhalb von Arten zu einer Gefährdung genetischer Ressourcen führen. Bei einer ganzen Reihe von Zierpflanzen ist es schwierig zwischen heimischer Biodiversität und gebietsfremden Kulturflüchtlingen zu unterscheiden. Die Akelei (Aquilegia vulgaris) ist hier geradezu ein Paradebeispiel. Mit Hilfe molekularer Merkmale ließen sich im Teutoburger Wald mehrere urwüchsige Populationen identifizieren. In zwei dieser Populationen konnten Hinweise auf eine Beeinflussung genetischer Ressourcen durch Einkreuzung von Gartenflüchtlingen gefunden werden. Die tatsächlichen positiven oder negativen Folgen von Hybridisierung für die urwüchsigen Populationen lassen sich nur durch experimentelle Studien ermitteln.

Eine Bekämpfung invasiver Neophyten nach ihrer Etablierung ist in der Regel kostenaufwendig und wenig nachhaltig. Durch eine konsequente Verwendung von gebietsheimischem Pflanz- und Saatgut können biologische Invasionen vermieden werden. Die Auswirkungen von Hybridisierung und Introgression zwischen Neophyten und heimischen Arten wurden bislang unterschätzt. Deshalb ist es wichtig, dass neben Maßnahmen des Natur- und Artenschutzes der Aufbau von Saatgutgenbanken unterstützt wird.

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Kontakt

Prof. Dr. Herbert Hurka
PD Dr. Walter Bleeker
Universität Osnabrück
Tel.: +49 541 969 2248
Email:
herbert.hurka(at)uni-osnabrueck.de
walter.bleeker(at)uni-osnabrueck.de