Botanik

Die Abteilung Botanik unter Leitung von  Prof. Dr. Sabine Zachgo untersucht Entwicklungsprozesse und Innovationen der Pflanzen, die zur enormen Vielfalt der Landpflanzen und ihren Anpassungen an variable Lebensbedingungen geführt haben.

Genetik und Evolution pflanzlicher Vielfalt

Anders als Tiere sind Landpflanzen sessil und fest im Boden verankert. Daher können Pflanzen vor sich verändernden Umweltbedingungen oder Fressfeinden nicht fliehen. Landpflanzen entwickelten sich vor über 450 Millionen Jahren aus im Süßwasser lebenden Algen, die neue Herausforderungen wie Trocken- oder Überflutungsstress meistern mussten. Moose sind hier besonders interessant, denn dieser Pflanzengruppe gelang es als erste, sich dauerhaft an eine terrestrische Lebensweise mit neuen und variablen Stressfaktoren anzupassen. So schufen sie die Voraussetzung für alles weitere terrestrische Leben.

Im Laufe der Landpflanzen-Evolution bildeten weitere Pflanzengruppen neue Adaptionen an verschiedene Lebensräume und Umweltbedingungen. Die Blütenpflanzen diversifizierten besonders stark und sehr erfolgreich: Baupläne, Reproduktionsmechanismen und Stoffwechselprozesse wurden immer komplexer und dies ermöglichte vielfältige Anpassungen dieser artenreichsten Landpflanzengruppe an alle Lebensräume auf der Erde.

Mechanismen der Anpassungsfähigkeit im Fokus

Im Fokus der Abteilung Botanik steht die Fragestellung: „Welche Mechanismen steuern die Ausbildung der enormen Diversität und Adaptionsfähigkeit der Landpflanzen?“

Dafür untersuchen wir vergleichend die Funktionen von schlüsselregulatorischen Netzwerken in evolutiv informativen Landpflanzengruppen wie den Moosen und Blütenpflanzen. Unser neuestes Moosmodellsystem aus dem Botanischen Garten ist das amphibische Sternlebermoos Riccia fluitans: die Entwicklungsplastizität dieses Mooses ermöglicht, dass es sich sehr erfolgreich an die immer häufiger auftretenden Wechsel von Trocken- und Überflutungsphasen anpassen kann.