Armeria maritima bei Hveravellir, Island

Forschung

Professur für Spezielle Botanik
Armeria maritima bei Hveravellir, Island
Foto: Andreas Gerth

Die Spezielle Botanik beschäftigt sich mit der Vielfalt der Pflanzen, ihrer Verteilung und ihrer Entstehung. Um gesicherte Aussagen über evolutive Veränderungen treffen zu können, nutzen wir alle Merkmalsbereiche der Pflanzen, die wir mit klassischen und modernen Methoden untersuchen.

In Jena, mit seiner langen Tradition wissenschaftlicher Botanik, liegt es nahe, sich auch mit der Geschichte des Faches zu befassen.

Evolutionsbiologie und Systematik

Kupferschieferhalde mit Alyssum montanum bei Wettin (D, ST) Kupferschieferhalde mit Alyssum montanum bei Wettin (D, ST) Foto: Andreas Gerth

Arten sind keine unveränderlichen Einheiten, sondern wandeln sich ständig in Anpassung an Umweltveränderungen und durch Zufallsprozesse. Dabei können sich innerartliche Differenzierungen ausbilden, die unter Umständen zur Bildung neuer Arten führen. Auch bereits getrennte Arten können in genetischen Kontakt treten und über Hybridisierungsvorgänge verschmelzen oder neue Arten hervorbringen. Dynamik und Verlauf der Veränderungen sind nicht nur von äußeren Einflüssen abhängig, sondern ganz wesentlich auch durch Eigenschaften der Pflanzen selbst bestimmt. Die oben skizzierten Prozesse der Evolution in Populationen sind Gegenstand der Mikroevolutionsforschung. In Jena konzentrieren wir uns dabei auf die Evolution von Ökotypen und neuen Arten in vom Menschen geprägten Lebensräumen. Als Beispiele dienen uns dabei Ackerunkräuter (Galium aparine, Lapsana communis, etc.) und metalltolerante Pflanzen (Alyssum montanum, Armeria maritima, Minuartia verna).

Centaurea cheiranthifolia am Kasbek (Kaukasus) Centaurea cheiranthifolia am Kasbek (Kaukasus) Foto: Stefan Arndt

Der Versuch, die natürliche Ordnung im Pflanzenreich zu finden, zieht sich seit mehr als zweihundert Jahren wie ein roter Faden durch die botanische Forschung in Jena. Heute nutzen wir alle Merkmalsbereiche der Pflanzen, um zu einem stabilen System zu kommen und gesicherte Aussagen über evolutive Veränderungen im Lauf der Erdgeschichte zu treffen. Für die Klärung taxonomischer und phylogenetischer Fragen stellt die Aufklärung der Entstehung von Artengruppen mit komplizierten Fortpflanzungsverhältnissen eine besondere Herausforderung dar. In Jena fokussieren wir uns auf die Evolution von Hybridkomplexen am Beispiel der Gattungen Baccharis und Festuca sowie auf die Phylogenese der Subtribus Centaureinae (Asteraceae, Cardueae).

Jena verfügt über eine der weltweit bedeutendsten Sammlungen von Moosen. Auf dieser Grundlage untersuchen wir die Lebermoosordnung der Porellales (Hepaticae) molekularsystematisch und morphologisch.

Floristische Geobotanik

Verbreitungskarte von Lavatera thuringiaca L. in Thüringen aus dem Verbreitungsatlas der Farn- und Blütenpflanzen Thüringens (2002) Verbreitungskarte von Lavatera thuringiaca L. in Thüringen aus dem Verbreitungsatlas der Farn- und Blütenpflanzen Thüringens (2002) Foto: Herbarium Haussknecht

Die Diversität der Pflanzen lässt sich nicht verstehen, ohne auf den Anpassungswert der Merkmale und die Einbettung der Arten in Ökosysteme einzugehen. Außer aktuell wirkenden Standortfaktoren wie Klima, Konkurrenz, Nährstoffversorgung etc. sind es auch historische Faktoren wie die Geschichte der Landnutzung, die die Pflanzenverbreitung und Ausbildung von Pflanzengesell­schaften bestimmen. Seit vielen Jahren pflegen wir die Bearbeitung der Flora Thüringens. So konnten wir einen Florenatlas und eine Flora Thüringens herausgeben. Diese Daten erlauben unter anderem eine Bewertung der Dynamik in der Pflanzenverbreitung. Auch in anderen Weltgegenden beteiligen wir uns an der Inventarisierung der pflanzlichen Biodiversität mit Beiträgen zur Flora von Lateinamerika und  des Kaukasus-Gebietes.

Blüte von Lavatera thuringiaca L. Blüte von Lavatera thuringiaca L. Foto: Ilse Schönfelder

Wissenschaftsgeschichte

Seite aus den Reisetagebüchern Carl Haussknechts, Eintrag vom 19. März 1867, bei Orfa Seite aus den Reisetagebüchern Carl Haussknechts, Eintrag vom 19. März 1867, bei Orfa Foto: Herbarium Haussknecht

Das Bemühen, die Vielfalt der Pflanzen in einem System zu ordnen, reicht bis in die Antike zurück. Theoretische Grundlagen und Methodik des Faches sind dabei eng mit philosophischen Kontexten verbunden und andererseits auch abhängig von materiellen Arbeitsbedingungen. Für die Arbeit des Pflanzensystematikers ist das Verständnis älterer Fachliteratur unbedingt notwendig und erfordert die Kenntnis der Geschichte der Botanik als Wissenschaft. Eine Schlüsselfigur für die Entwicklung der Jenaer Botanik ist der Gründer des Herbariums, Carl Haussknecht. Zusammen mit Orientalisten bereiten wir die Veröffentlichung seiner umfangreichen Reisetagebücher vor.

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