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Wachstum und Parasitenabwehr -

Wettbewerb um Ressourcen
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aus Land- und Forstwirtschaft
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Zentrale Hypothesen
Haupt-Hypothese und nachgeordnete Teil-Hypothesen im SFB 607
Vorläufige Bewertungen

Die detaillierte Bewertung der in Phase III gültigen Hypothesen erfolgt im „Bericht des Sprechers“ (Kap. 1.2.6.4 ) auf der Basis der bislang im SFB 607 von den TPs erarbeiteten, experimentellen und auf Modellierung gestützten Befunde. Die zentrale, übergeordnete Hypothese lautet nach wie vor:

 

Unabhängig vom Typus einwirkender Faktorenszenarien reguliert die Pflanze ihre Stoffallokation auf eine Weise, dass Steigerung der Streßtoleranz (insbesondere der Pathogen-/Phytophagen-Abwehr) zu Einschränkungen in Wachstum und Konkurrenzverhalten führt.

Entsprechend des SFB-Konzeptes am Übergang zwischen Phase III und IV (aber auch den Gutachterempfehlungen folgend ) wurde die Anzahl der nachgeordneten Teil-Hypothesen reduziert. Letztere haben die Funktion, durch Klärung von Teil-Aspekten der Haupt-Hypothese dieser für deren Bewertung zuzuarbeiten . Es wurden solche Teil-Hypothesen abschließend bewertet, für die während der Phasen I-III eindeutige Aussagen innerhalb einzelner TPs erarbeitet wurden, wenngleich solche Aussagen nicht unbedingt konsistent über verschiedene TPs hinweg auf der Ebene des gesamten SFB 607 waren (cf. OßWALD et al. 2006, s. Kap. 1.2.6.4). Angesichts der Limitierungen der Hypothesenformulierung und -prüfung (s.o.) hat der SFB 607 somit auf verschiedenen Skalenebenen ein weites Spektrum tatsächlich existierender, pflanzlicher Reaktionen sichtbar gemacht (s. Kap. 1.2.2.1), deren weitere mechanistische Abklärung ein Ziel der Phase IV darstellt. Diese Abklärung ist auf Grundlage der SFB-Datenbank vorgesehen, deren insgesamt erarbeitetes, die Zielsetzungen der Phasen I-III bei weitem übertreffendes Informationspotential nach Abschluß der Phase III noch nicht ausgeschöpft ist. Diese abschließende Aufgabe wird in Phase IV mittels der SFB-Konzept übergreifenden Datenanalyse bewerkstelligt, was die Klärung weiterführender, integrativer Fragestellungen ermöglicht (s.o. und Kap. 1.2.4.3). Auf diese Weise werden funktionelle Zusammenhänge über Versuchsszenarien hinweg Ursachen für konträre Hypothesenbewertungen offenlegen. Die nun am Ende der Phase III abgeschlossenen Teil-Hypothesen können eine solche Aufgabe nicht leisten; es sind dies (detaillierte Bewertungen s. Kap. 1.2.6.4):

II. Die Steigerung des Primärstoffwechsels ist Voraussetzung für eine zunehmende Effizienz des Konkurrenzverhaltens gegenüber Nachbarindividuen.

III. Bei zunehmender Ressourcen-Verfügbarkeit werden Arten mit niedrigem Stoffumsatz – relativ zu Arten mit hohem – im Konkurrenzverhalten gefördert, jedoch durch Parasitenbefall auch stärker gefährdet.

V. Mit abnehmender N-Verfügbarkeit und mit ontogenetischer Entwicklung zunehmendes C/N-Verhältnis führt zu einer Steigerung in der Pathogenabwehr.

VI. Die Anfälligkeit der Pflanze steigt mit zunehmender CO2-Konzentration der Luft sowie mit zunehmender N-Verfügbarkeit (Stimulierung des Primärstoffwechsels), O3-Behandlung hingegen erhöht die Resistenz des Wirtes (Stimulierung des Sekundärstoffwechsels).

Es werden jedoch jene Teil-Hypothesen in Phase IV weiter bearbeitet, die aufgrund ihrer Fokussierung und auf Basis der in der SFB-Datenbank vorhandenen Information eine mechanistische Vertiefung erlauben. Die am Ende der Phase IV abschließend zu bewertenden Teil-Hypothesen sind:

I. Erhöhte Anfälligkeit gegenüber Pathogenbefall ist in unterschiedlicher Reaktionsfähigkeit des Sekundär- relativ zum Primärstoffwechsel und anhand deren genetischer Steuerung erkennbar.

VIII. Unabhängig von der pflanzlichen Lebensform (krautig oder verholzend) bestimmen gleiche oder analoge Metabolite und genetische sowie physiologische Regelmechanismen das Ausmaß der Fitneß.

XI. Effizienz im Konkurrenzverhalten und Streßtoleranz der Pflanze steigen mit der C-Allokation in die Mykorrhiza und die Ausscheidungen in die Rhizosphäre.

XII. Konkurrenzdruck, Ressourcenmangel und/oder Pathogenbefall erhöhen die Effizienz von Raumbesetzung und Ressourcenaufnahme im Sproß- und Wurzelraum.

XIII. Konkurrenz, Pathogenbefall sowie Einflüsse der Mykorrhizosphäre führen zu einer Allometrieänderung der Einzelpflanze sowie zu einer qualitativen und quantitativen Änderung ihrer Biomassenproduktion und Raumbesetzung.

Der Wert der für Phase IV verbleibenden Teilhypothesen ist durch deren Ausrichtung auf die Gesamt-Synthese im SFB 607 gegeben. „Lücken“ in der Hypothesen-Numerierung erklären sich durch eine bereits in Phase II vorgenommene Revision einiger Teil-Hypothesen (s. frühere Antrags- und Berichtsbände). Darüber hinaus besitzen SFB-Datenbank und Datenanalyse Informationspotential zur unmittelbaren, zusammenfassenden Bewertung der zentralen Hypothese (s. Kap. 1.2.6.4).

 
























 
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