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Die chemische Ökologie ist ein Teilgebiet der Ökologie mit dem die Rolle chemischer Signale in den Wechselbeziehungen vo
Chemische Ökologie
Die chemische Ökologie ist ein Teilgebiet der Ökologie, mit dem die Rolle chemischer Signale in den Wechselbeziehungen von Organismen, etwa durch Insektenpheromone, Bioinsektizide oder Phytonzide, erforscht wird. Hieraus ergeben sich unter anderem Erkenntnisse zur Entwicklung neuer Methoden der biologischen Schädlingsbekämpfung.
Erläuterungen
Chemische Wechselbeziehungen sind eine Grundlage der Biokommunikation zwischen Zellen innerhalb eines Organismus. Ebenso spielt chemische Kommunikation eine Rolle bei der Informationsweitergabe zwischen verschiedenen Individuen einer Art (intraspezifisch) und zwischen verschiedenen Arten (interspezifisch) innerhalb einer Biozönose. Die chemische Ökologie untersucht Funktion und Wirkung solcher Signale bei der Gestaltung artspezifischer Geschlechterbeziehungen, bei interspezifischen Wechselbeziehungen verschiedener Arten sowie im Räuber-Beute-Verhältnis. Ziel ist es, Erkenntnisse über Vorkommen und Funktion von chemischen Signalen sowie ihre Bedeutung innerhalb eines Ökosystems zu gewinnen.
Viele Organismen, insbesondere Insekten, aber auch Pflanzen kommunizieren mit Hilfe chemischer Substanzen. Aufbauend auf Erkenntnissen der Biokommunikation der infrage kommenden Arten werden technische Verfahren zur Schädlingsbekämpfung entwickelt. Eine Forschungseinrichtung mit diesem Forschungsschwerpunkt ist das Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena.
Beispiel: Wird eine Pflanze durch einen Fressschädling angegriffen, gibt die Pflanze Duftstoffe ab, die natürliche Feinde des Schädlings anlocken. Die Feinde vernichten die Schädlinge, andererseits sondern viele Pflanzen Gifte ab, die von den Schädlingen nicht vertragen werden. Über die gleichen Duftstoffe werden benachbarte Pflanzenranken oder Pflanzen vor den Schädlingen gewarnt. Diese aktivieren ihrerseits ihre Abwehrstoffe. Die Kommunikationsstrukturen sind außerordentlich komplex und die Forschung ist erst am Beginn des Verständnisses.
Kulturpflanzen haben diese Fähigkeiten oft weitgehend verloren, wenn sie nicht auf diese Merkmale hin gezüchtet wurden. Durch Gentechnik plant man sich die Erkenntnisse zunutze zu machen und gezielt Duftstoffstrategien für die Schädlingsbekämpfung zu entwickeln.
Begriffe
- Die beim Signalaustausch zwischen Organismen benutzten Substanzen nennt man Semiochemikalien oder Ektohormone, dazu zählen:
- Pheromone dienen der Kommunikation innerhalb einer Art. Sie können anziehend oder abstoßend wirken.
- Allomone (gr. állos = fremd) bringen in der zwischenartlichen Kommunikation dem Sender Vorteile.
- Kairomone (gr. kairós = nützlich) bieten hingegen dem Empfänger Vorteile.
- Synomone bieten beiden, d. h. sowohl Sender als auch Empfänger Vorteile.
Literatur
- Konrad Dettner: Chemische Ökologie. Ein interdisziplinäres Forschungsgebiet zwischen Biologie und Chemie. In: Zeitschrift für Umweltchemie und Ökotoxikologie. Band 1, Nr. 4, 1989, S. 29–36, doi:10.1007/BF02936880, Volltext
- Jeffrey Harborne: Ökologische Biochemie : eine Einführung. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg; Berlin; Oxford 1995, ISBN 3-86025-245-3
- Gerd-Joachim Krauss, Dietrich H. Nies (Hrsg.): Ecological Biochemistry - Environmental and Interspecies Interactions. Wiley-VCH, Weinheim 2015, ISBN 978-3-527-31650-2
Weblinks
- Philip Bethge: Die Pflanzenflüsterer. In: Der Spiegel. Nr. 26, 2006 (online).
- Max-Planck-Institut für chemische Ökologie
- International Society of Chemical Ecology
Einzelnachweise
- Eintrag zu Ökologie. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 9. November 2014.
Autor: www.NiNa.Az
Veröffentlichungsdatum:
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Die chemische Okologie ist ein Teilgebiet der Okologie mit dem die Rolle chemischer Signale in den Wechselbeziehungen von Organismen etwa durch Insektenpheromone Bioinsektizide oder Phytonzide erforscht wird Hieraus ergeben sich unter anderem Erkenntnisse zur Entwicklung neuer Methoden der biologischen Schadlingsbekampfung ErlauterungenChemische Wechselbeziehungen sind eine Grundlage der Biokommunikation zwischen Zellen innerhalb eines Organismus Ebenso spielt chemische Kommunikation eine Rolle bei der Informationsweitergabe zwischen verschiedenen Individuen einer Art intraspezifisch und zwischen verschiedenen Arten interspezifisch innerhalb einer Biozonose Die chemische Okologie untersucht Funktion und Wirkung solcher Signale bei der Gestaltung artspezifischer Geschlechterbeziehungen bei interspezifischen Wechselbeziehungen verschiedener Arten sowie im Rauber Beute Verhaltnis Ziel ist es Erkenntnisse uber Vorkommen und Funktion von chemischen Signalen sowie ihre Bedeutung innerhalb eines Okosystems zu gewinnen Viele Organismen insbesondere Insekten aber auch Pflanzen kommunizieren mit Hilfe chemischer Substanzen Aufbauend auf Erkenntnissen der Biokommunikation der infrage kommenden Arten werden technische Verfahren zur Schadlingsbekampfung entwickelt Eine Forschungseinrichtung mit diesem Forschungsschwerpunkt ist das Max Planck Institut fur chemische Okologie in Jena Beispiel Wird eine Pflanze durch einen Fressschadling angegriffen gibt die Pflanze Duftstoffe ab die naturliche Feinde des Schadlings anlocken Die Feinde vernichten die Schadlinge andererseits sondern viele Pflanzen Gifte ab die von den Schadlingen nicht vertragen werden Uber die gleichen Duftstoffe werden benachbarte Pflanzenranken oder Pflanzen vor den Schadlingen gewarnt Diese aktivieren ihrerseits ihre Abwehrstoffe Die Kommunikationsstrukturen sind ausserordentlich komplex und die Forschung ist erst am Beginn des Verstandnisses Kulturpflanzen haben diese Fahigkeiten oft weitgehend verloren wenn sie nicht auf diese Merkmale hin gezuchtet wurden Durch Gentechnik plant man sich die Erkenntnisse zunutze zu machen und gezielt Duftstoffstrategien fur die Schadlingsbekampfung zu entwickeln BegriffeDie beim Signalaustausch zwischen Organismen benutzten Substanzen nennt man Semiochemikalien oder Ektohormone dazu zahlen Pheromone dienen der Kommunikation innerhalb einer Art Sie konnen anziehend oder abstossend wirken Allomone gr allos fremd bringen in der zwischenartlichen Kommunikation dem Sender Vorteile Kairomone gr kairos nutzlich bieten hingegen dem Empfanger Vorteile Synomone bieten beiden d h sowohl Sender als auch Empfanger Vorteile LiteraturKonrad Dettner Chemische Okologie Ein interdisziplinares Forschungsgebiet zwischen Biologie und Chemie In Zeitschrift fur Umweltchemie und Okotoxikologie Band 1 Nr 4 1989 S 29 36 doi 10 1007 BF02936880 Volltext Jeffrey Harborne Okologische Biochemie eine Einfuhrung Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg Berlin Oxford 1995 ISBN 3 86025 245 3 Gerd Joachim Krauss Dietrich H Nies Hrsg Ecological Biochemistry Environmental and Interspecies Interactions Wiley VCH Weinheim 2015 ISBN 978 3 527 31650 2WeblinksCommons Chemical ecology Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Philip Bethge Die Pflanzenflusterer In Der Spiegel Nr 26 2006 online Max Planck Institut fur chemische Okologie International Society of Chemical EcologyEinzelnachweiseEintrag zu Okologie In Rompp Online Georg Thieme Verlag abgerufen am 9 November 2014 Normdaten Sachbegriff GND 4123004 8 GND Explorer lobid OGND AKS