Pflanzen sind unglaublich vielfältig, und das gilt auch für Botaniker! Botany One hat es sich zur Aufgabe gemacht, faszinierende Geschichten über die Pflanzenwelt zu verbreiten und stellt Ihnen auch die Wissenschaftler vor, die hinter diesen großartigen Geschichten stehen.

Heute begrüßen wir Dr. Dale L. Forrister, einen Chemiker und Ökologen, der erforscht, wie die komplexen chemischen Verbindungen in Pflanzen ihr Überleben sichern und ihre Interaktionen mit pflanzenfressenden Insekten und Pilzpathogenen prägen. Seine Forschung verbindet Ökologie, Evolution, Pflanzensystematik und Metabolomik, um die Pflanzenchemie mit ihren ökologischen Funktionen zu verknüpfen.

Forrister ist derzeit Stengl-Wyer-Postdoktorand an der University of Texas in Austin, wo er Ansätze in der funktionellen Metabolomik entwickelt. Mithilfe der Massenspektrometrie untersucht er, wie die Pflanzenchemie in verschiedenen Geweben, Arten und Umgebungen variiert, und kombiniert diese Analysen anschließend mit Bioassays, um die tatsächliche Funktion dieser Verbindungen zu bestimmen. Mehr über seine Arbeit erfahren Sie auf seiner Website. persönlichen Website.

Was hat Ihr Interesse an Pflanzen geweckt?

Wie bei vielen Biologen begann mein Interesse an der Natur in der Kindheit. Ich wuchs im ländlichen Vermont im Nordosten der USA auf, an einer unbefestigten Straße, umgeben von Ahornbäumen. Mein Vater, meine Schwestern und ich zapften jedes Jahr etwa ein Dutzend Bäume an, sammelten den Saft und stellten Ahornsirup her. Wie viele Einwohner Vermonts waren auch wir auf das Holz aus dem Wald angewiesen, um unser Haus zu heizen. Jedes Jahr mussten wir etwa zwei Raummeter Holz fällen, spalten und stapeln. So idyllisch das auch klingen mag, ich wusste mein Glück erst richtig zu schätzen, als ich von zu Hause auszog, in die Stadt zog und an der Universität Biologie studierte. Wie die meisten Menschen sah ich den Wald damals nur als eine dichte Baumwand und eine grüne Masse.

Das änderte sich, als ich als Forschungsassistentin für die Erforschung der tropischen Baumgattung eingestellt wurde. Inga in Yasuní, Ecuador– einer der artenreichsten Wälder der Erde. Unser Ziel war es, zu verstehen, wie sich tropische Bäume gegen pflanzenfressende Insekten verteidigen. Das passte perfekt zu mir: Ich hatte im Grundstudium Ökologie, Chemie und Hispanistik studiert und arbeitete nun plötzlich in einem zweisprachigen Team an chemischer Ökologie in einem extrem artenreichen tropischen Wald. 

Was mir aus diesem ersten Sommer besonders in Erinnerung geblieben ist, war das Erlernen der Identifizierung von fast 50 Arten. IngaSelbst in Zusammenarbeit mit weltweit anerkannten Experten für die jeweilige Gattung standen wir oft um einen einzelnen Setzling herum und diskutierten endlos darüber, um welche Art es sich handeln könnte. Diese Erfahrung lehrte mich, dass jede Art ihre eigene Lebensgeschichte und ökologische Strategie besitzt und dass diese Unterschiede die Interaktionen mit Pflanzenfressern, Krankheitserregern und Bestäubern prägen. Wer tropische Wälder mit über tausend Baumarten verstehen will, muss mit einer oder wenigen Arten beginnen und versuchen, herauszufinden, was jede einzelne so einzigartig macht.

Was hat Sie motiviert, Ihrem aktuellen Forschungsgebiet nachzugehen?

Nach meiner ersten Reise in den Amazonas war ich fasziniert. Ich beschloss, ein Masterstudium zu beginnen und hatte das große Glück, mit zwei der inspirierendsten und unterstützendsten Mentoren zusammenzuarbeiten: Dr. Lissy Coley und Dr. Thomas Kursar. Lissy und Tom sind Pioniere der Tropenökologie und des Naturschutzes. Sie führten mich in die faszinierende Welt der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Pflanzenfressern ein, und seither bin ich Teil einer herzlichen und offenen Gemeinschaft von Wissenschaftlern, die in diesem Bereich arbeiten. Schon früh im Studium wurde mir klar, dass man als Ökologe viele verschiedene Fähigkeiten beherrschen muss – von Feldbotanik und Pflanzensystematik bis hin zu molekularbiologischer Laborarbeit und ungerichteter Metabolomik. Am meisten Spaß machte mir nicht nur das Erlernen dieser Fähigkeiten an sich, sondern auch deren Verknüpfung. Durch das Zusammenfügen dieser Puzzleteile konnte ich meine Fragen zur Funktionsweise tropischer Wälder und zu ihrer Artenvielfalt beantworten. 

Ich definiere mich oft über das, was ich nicht bin – „Ich bin kein richtiger Chemiker“ oder ein richtiger „Botaniker“, aber die Wahrheit ist, dass das nur Etiketten sind, und man muss keine klassische Ausbildung haben, um neue und wichtige Dinge über Pflanzen oder die Welt um sich herum zu entdecken.

Welcher Teil Ihrer Arbeit im Zusammenhang mit Pflanzen gefällt Ihnen am besten?

Das Faszinierendste an Pflanzen ist für mich, wie wichtig sie sind und gleichzeitig wie sehr sie unterschätzt werden. Sie machen 80 % der globalen Biomasse aus und bilden die physische und energetische Grundlage jedes terrestrischen Ökosystems. Gleichzeitig sind sie unendlich interessant. Selbst in meinem Garten entdecke ich Arten, die mir vorher nie aufgefallen sind. Botanik zu lernen und auf kleine Details zu achten, macht jeden Waldspaziergang oder Bummel durch die Nachbarschaft umso spannender.

Gibt es bestimmte Pflanzen oder Arten, die Ihre Forschung fasziniert oder inspiriert haben? Wenn ja, was sind sie und warum?

Ich werde im Herzen immer ein „Inguero“ bleiben. Inga Die Gattung der tropischen Bäume ist unglaublich vielfältig und im Amazonasgebiet weit verbreitet und deckt ein breites Spektrum an ökologischen Strategien ab. Einige Arten sind schnellwachsende Pionierbäume, die stark von Pflanzenfressern befallen werden, während andere massive, überhängende Baumkronen mit Stämmen von über zwei Metern Durchmesser bilden.

Mein Favorit ist Inga kursariiDiese Art haben wir zu Ehren des verstorbenen Dr. Tom Kursar benannt. Es handelt sich um einen häufigen Baum mit üppiger Baumkrone, dessen Besonderheit jedoch seine Strategie des Laubaustriebs ist. Er erneuert seine gesamte Krone auf einmal und bildet so eine dichte Krone aus rosafarbenen, neu austreibenden Blättern. Dies ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie eng der Lebenszyklus einer Pflanze und ihre Abwehrstrategien miteinander verknüpft sind.

Mit über 300 Arten, die sich in den letzten 5-7 Millionen Jahren stark ausgebreitet haben, Inga ist eine der wichtigsten Gattungen, die zur tropischen Baumvielfalt beitragen. Meine Hoffnung ist, dass ich durch das Verständnis, wie Inga Wenn wir mehr darüber erfahren, können wir einen umfassenderen Einblick in tropische Abstammungslinien gewinnen und besser verstehen, wie und warum eine so außergewöhnliche Vielfalt in den tropischen Tieflandwäldern existiert.

Könnten Sie ein Erlebnis oder eine Anekdote aus Ihrer Arbeit erzählen, die Ihre Karriere geprägt und Ihre Faszination für Pflanzen bestätigt hat?

Obwohl mich die Feldarbeit ursprünglich in dieses Gebiet geführt hat, habe ich viel mehr Zeit im Labor mit der Analyse von Proben verbracht. Und ehrlich gesagt, war das genauso faszinierend. Die Arbeit mit Pflanzenchemikalien hat mir verdeutlicht, dass Pflanzen im Grunde chemische Fabriken sind. In tropischen Ökosystemen können bis zu 50 % der Blattmasse aus Abwehrstoffen bestehen, und ein einzelnes Blatt kann Hunderte oder sogar Tausende einzigartiger Moleküle enthalten. 

Die Menschheit macht sich dies seit jeher zunutze, und viele unserer wichtigsten Medikamente stammen aus Pflanzen, darunter Taxol, Chinin und Digitoxin. Diese Verbindung – von der ökologischen Funktion bis hin zu praktischen Anwendungen – zu erkennen, war ein wesentlicher Grund dafür, dass ich mich weiterhin für diese Arbeit begeistere.

Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben, die eine Karriere in der Pflanzenbiologie anstreben?

Es gibt unzählige Möglichkeiten, Pflanzen zu schätzen, mit ihnen zu interagieren und mit ihnen zu arbeiten – ob als Hobby oder beruflich. Welchen Weg Sie auch wählen, Pflanzen in Ihrem Leben werden Sie wahrscheinlich glücklicher und weniger gestresst machen und sich stärker mit der Welt um Sie herum verbunden fühlen. Ich würde Ihnen raten, die Augen offen zu halten und Ihren Horizont zu erweitern. Es gibt viele Möglichkeiten in der Landwirtschaft, im Gartenbau, in der Forstwirtschaft, im Naturschutz, in der Arzneimittelforschung und in der Wirtschaft. Noch wichtiger ist es, darauf zu achten, was Sie wirklich begeistert. Fragen Sie sich, welche Aspekte der Arbeit Sie am meisten fesseln, und konzentrieren Sie sich darauf. Das ist meist ein besserer Wegweiser als der Versuch, einem vorgezeichneten Pfad zu folgen.

Was machen die Leute normalerweise falsch über Pflanzen?

Die meisten Menschen, mich eingeschlossen, haben anfangs eine Art „Grünblindheit“: Pflanzen verschwimmen zu einem einheitlichen Hintergrund, alle mehr oder weniger dasselbe tun. Gleichzeitig hält sich hartnäckig die Annahme, Pflanzen seien passive, langweilige, wehrlose Organismen, die nur da sitzen und darauf warten, gefressen zu werden.

Beide Ideen sind falsch.

Was man auf den ersten Blick nicht sieht, ist, dass jede Pflanzenart ein anderes ökologisches Problem löst und perfekt an ihre jeweilige, oft extrem raue Umgebung angepasst ist. Stellen Sie sich vor, Sie müssten an einem heißen Sommertag 14 Stunden am Stück in der Sonne stehen!  

Als Nahrungsquelle für alle Menschen haben Pflanzen zudem eine außergewöhnliche Bandbreite an Strategien entwickelt, um den ständigen Angriffen zu trotzen, von wirksamen chemischen Abwehrstoffen bis hin zur Rekrutierung von Ameisen als Leibwächter. Das Gebäude hat Blätter, die so widerstandsfähig sind, dass sie Jahrzehnte oder sogar Jahrtausende überdauern können..

Sobald man genauer hinsieht, erkennt man, dass Pflanzen kein einheitlicher grüner Fleck sind und auch nicht hilflos. Sie sind vielfältig, dynamisch und ständig in dieselben risikoreichen Interaktionen verwickelt, die wir sonst nur bei Tieren beobachten.

Titelbild von Dale L. Forrister.