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Chemische Ökologie

Chemische bedingte Wechselbeziehungen zwischen Organismen.




Chemische Ökologie ist ein interdisziplinäres naturwissenschaftliches Fachgebiet, das sich mit den durch chemische Signale zwischen Lebewesen hervorgerufenen schädlichen und nützlichen Wechselwirkungen sowie mit den Auswirkungen dieser Wechselwirkungen auf die Ethologie und Evolution der beteiligten Organismen beschäftigt.

Die Fähigkeit von Organismen, Informationen durch chemische Substanzen zu übertragen und wahrzunehmen, ist ein bemerkenswerter Aspekt unserer natürlichen Welt - eine unausgesprochene Sprache der Natur. Chemische Signale sind allgegenwärtig und finden sich in nahezu allen biologischen Wechselwirkungen, von der bakteriellen Kommunikation bis hin zu der pheromonbasierten Informationsvermittlung von Säugetieren und Menschen.

Das Studium der chemischen Ökologie bietet sowohl aussagekräftige Einblicke in diese biologischen Prozesse als auch ökologisch fundierte Anwendungen für die Landwirtschaft, das verarbeitende Gewerbe und den medizinischen Sektor. So können chemische Substanzen unter anderem verwendet werden, um eine Kultur vor Krankheiten zu schützen, Lebensmittel vor Schädlingen zu schützen oder die Ausbreitung von Malaria zu verhindern.

Die naturwissenschaftlichen Grundlagen dieser Fachdisziplin sind unter anderem das Wissen über die Biochemie der Ökologie und über die spezifischen Moleküle oder Molekülgruppen, die als Signale zur Initiierung, Modulation oder auch Beendigung einer Vielzahl biologischer Prozesse wie des Stoffwechsels fungieren. Moleküle, die diese Funktionalität besitzen, sind typischerweise leicht diffusionsfähige organische Substanzen mit niedriger Molekülmasse und gelegentlich auch Peptide, die biochemisch aus den sekundären Stoffwechselwegen der lebenden Organismen stammen.

Botenstoffe dieser chemischen Kommunikation sind so genannte Semiochemikalien oder Infochemikalien, die intraspezifisch innerhalb einer Art oder interspezifisch zwischen verschiedenen Arten ausgetauscht werden.

Nachfolgend gibt es eine Liste von online verfügbaren Informationen zur Chemischen Ökologie, für deren Inhalte die jeweiligen Seitenbetreiber verantwortlich sind - sowie einige Beispiel in Form von Berichten.



Inhalt, Gliederung


Aktuelle Berichte
Beispiele
Daten und Datenbanken
Journale, Fachzeitschriften
Dissertationen
Institute und Forschungseinrichtungen
Organisationen, Verbände



Aktuelle Berichte


Chemische Ökologie
Ein neues interdisziplinäres Forschungsgebiet. Artikel - Format: PDF



Beispiele


Ameisen orientieren sich am Duft der Heimat
Wüstenameisen orientieren sich nicht - wie bisher angenommen - rein visuell [Bild-Urheber: Markus Knaden].

Biologische Schädlingsbekämpfung in den Pilzgärten von Blattschneiderameisen
Um Schaderreger abzuwehren, setzen Blattschneiderameisen mithilfe eines Bakteriums das Antibiotikum Candicidin ein.

Blattlaus-Alarm: Senföl-Glycoside schützen
Gen entdeckt, das in Kreuzblütlern dazu beiträgt, ein spezielles Senföl-Glycosid gegen die grüne Pfirsich-Blattlaus zu bilden.


Duftlandschaft in Stereo
Cataglyphis fortis; Wüstenameise

Duftlandschaft in Stereo: Wüstenameisen können mit ihren Antennen Duftlandkarten erkennen und zur Navigation nutzen.

Das Bild symbolisiert vier voneinander getrennte Quellen, aus denen unterschiedliche Duftmoleküle entweichen, die das Tier mit seinen Antennen erkennt.

[Fotomontage: Markus Knaden, MPI chemische Ökologie]




Mottenweibchen riechen den besten Eiablageplatz
Die veränderte Zusammensetzung von Blattduftstoffen nach Raupenfraß treibt eiablegende Weibchen zu noch unbefallenen Pflanzen.

Natürliche Abwehrstrategien gegen gefährliche Maisschädlinge
Unterirdisch angelockte, nützliche Fadenwürmer bekämpfen effektiv den Maiswurzelbohrer. Erste Freilandversuche in USA waren erfolgreich.

[Bildquelle: Matthias Held, Sergio Rasmann, Universität Neuchâtel, Schweiz]

Neuartige elektrische Signale "durchströmen" Pflanzen
Wissenschaftler entdeckten eine neue Form der elektrischen Reizleitung [Zeichung: H. Felle]

Wie eine Blattlaus duften
Eine Orchidee trickst Schwebfliegen mit einem chemischen Botenstoff aus

Z-11-Eicosenol
Orchidee produziert Alarmpheromon von Honigbienen zur Anlockung von Hornissen als Bestäuber.



Daten und Datenbanken


Pherobase
Database of Insect Pheromones and Semiochemicals - [engl.]



Journale, Fachzeitschriften


Chemoecology
Ziel der internationalen Fachzeitschrift ist die Förderung und Anregung der Grundlagenforschung auf dem Gebiet der chemischen Ökologie durch Veröffentlichung von Forschungsarbeiten, die die Evolution und / oder die chemischen Ökologie und Chemie integrieren, um das Verständnis der biologischen Bedeutung von Naturstoffen zu verbessern. Springer

Journal of Chemical Ecology
Ziel ist es, Ansätze und Systeme vorzustellen, die unser grundlegendes Verständnis symbiotischer Assoziationen und die Art und Weise, wie wir über Symbiose in angewandten Kontexten denken, verändern. Springer

Nature Chemical Ecology
Neueste Forschungen und Rezensionen



Dissertationen


Aplysina
Alkaloide in Schwämmen der Gattung Aplysina. chemische Ökologie und assoziierte Bakterien. Dissertation, 2004. Universität Düsseldorf

Steninae
Die chemische Ökologie der Steninae (Coleoptera: Staphylinidae) mit einem Beitrag zur molekularen Phylogenie. Dissertation, (2015). Universität Bayreuth

Tunikaten (Ascidiacea)
Tunikaten (Ascidiacea) der Nordsee: Chemische Ökologie und pharmakologisches Potential. Dissertation, 2005. AWI



Institute und Forschungseinrichtungen


Alfred-Wegener-Institut
Thema Chemische Ökologie am AWI

Bielefeld
Arbeitsgruppe Chemische Ökologie. Universität Bielefeld

Bremen
Chemische Ökologie Höherer Pilze. Arbeitsgruppe. Universität Bremen

Max-Planck-Institut für chemische Ökologie
... erforscht die Rolle, Vielfalt und Eigenschaften von chemischen Signalen, die die Interaktionen zwischen Organismen und ihrer Umwelt steuern

Wien, Österreich
Department für Chemische Ökologie und Ökosystemforschung. Universität Wien



Organisationen, Verbände


International Society of Chemical Ecology
Förderung des Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt, die durch natürlich vorkommende Chemikalien vermittelt werden. Die Forschungsbereiche umfassen die Chemie, Biochemie und Funktion der Naturprodukte, ihre Bedeutung auf allen Ebenen der ökologischen Organisation, ihre evolutionäre Herkunft und ihre praktische Anwendung

 


Aktualisiert am 17.02.2020.



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