Der Klimawandel und die durch ihn bedingten schnellen Umweltveränderungen fordern Menschen, Tiere und Pflanzen heraus. Letztere haben aber einen entscheidenden Nachteil: Sie können sich widrigen Umweltbedingungen nicht entziehen, indem sie ihren Standort wechseln oder sich Schutz suchen. Pflanzen müssen sich deshalb besonders schnell an Veränderungen anpassen beziehungsweise sich auf neue Umwelten einstellen können. So haben die Arten im Laufe der Evolution Strategien entwickelt, um unter neuen oder wechselnden Umweltbedingungen zu überleben, etwa bei länger anhaltender Trockenheit, steigenden Temperaturen oder mager werdenden Böden.
Die Forschenden vom Institut für Botanik der HHU um Prof. Dr. Petra Bauer und Koordinator Dr. Bruno Walther wollen diese Anpassungsmechanismen systematisch untersuchen. Dafür bitten sie um die Mithilfe möglichst vieler engagierter Bürgerinnen und Bürger. Sie benötigen Daten zur Größe, Standort und verschiedenen Umgebungsparametern; die Bürgerwissenschaftler können hierzu auch Proben einsenden.
Vier Pflanzenarten stehen auf dem Untersuchungsprogramm: Die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), das Viermännige Schaumkraut (Cardamine hirsuta), das Gewöhnliche Hirtentäschel (Capsella bursa-pastoris) und der Schmalblättrige Doppelsame (Diplotaxis tenuifolia). Walther: „Diese Pflanzen sind auf den ersten Blick unscheinbar. Sie sind aber deshalb für uns so interessant, weil sie an vielen außergewöhnlichen Orten gerade in Städten zu finden sind; so wachsen sie selbst in Betonritzen.“ Die Ackerschmalwand ist darüber hinaus die bedeutendste Modellpflanze der Botanik und entsprechend gut erforscht. Walther ergänzt: „Was die Pflanzen so attraktiv macht: Sie kommen in ganz Deutschland vor, sind vor allem in Ortschaften anzutreffen und stehen den Menschen damit leicht zur Beobachtung zur Verfügung.“
Zentrales Werkzeug ist die Smartphone-App „Flora Incognita“, mit der die Beteiligten zum einen die Pflanzenarten identifizieren können und zum anderen im zweiten Schritt die für die Forschung wichtigen Daten erfassen. Hierzu gehören neben einem Foto etwa die Sprosszahl und -länge, die Zahl der Samenschoten oder die Farbe der Grundblätter. Mit etwas Erfahrung dauert eine Datensammlung nicht länger als eine Viertelstunde.
Wer noch mehr machen möchte, kann vor seinem nächsten Spaziergang Sammeltüten und -beutel an der HHU anfordern, um Proben der vermessenen Pflanze zu nehmen und zum Institut zurückzuschicken. Prof. Bauer: „Im Labor systematisieren wir die eingesandten Daten und untersuchen die Proben. Bei den Bodenproben geht es etwa um deren Zusammensetzung im Hinblick auf Mineralstoffe und Säuregrad (pH-Wert). Bei den Pflanzenproben unternehmen wir Genanalysen, um zu schauen, ob bestimmte Genvarianten vorkommen, die mit den Umweltbedingungen im Zusammenhang stehen.“
Das Bürgerwissenschaftsprojekt PUKI startete Ende 2023. Bis Sommer 2026 können Pflanzen- und Bodenproben genommen werden. Neben der Sammlung von Pflanzendaten sind Interessierte eingeladen, sich aktiv an von PUKI organsierten Diskussionen zu beteiligen und weitere Bürgerwissenschaftler zu gewinnen. Prof. Bauer: „PUKI soll ein Einstieg sein, um Bürgerinnen und Bürger zum genauen Hinschauen anzuregen und mit ihnen zu diskutieren, welchen Herausforderungen Pflanzen im städtischen Ökosystem begegnen und welche Rolle Gene für die Ausprägung von pflanzlichen Merkmalen in einer urbanen Umgebung spielen.“
Weitere Informationen, inklusive Erläuterung der Datensammlung auf der Webseite von PUKI: www.puki.hhu.de
Einbindung in den Sonderforschungsbereich SFB TRR 341
Das Bürgerwissenschaftsprojekt PUKI ist Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Sonderforschungsbereichs SFB TRR 341 „Pflanzenökologische Genetik“. Sprecherin des SFB ist Prof. Dr. Juliette de Meaux von der Universität zu Köln, Kosprecherin ist Prof. Dr. Maria von Korff Schmising von der HHU.
In dem Projekt werden die genetischen Grundlagen für die Reaktionen und Anpassungen von Pflanzen an verschiedene Umwelten erforscht. Wissenschaftler untersuchen zum Beispiel die Anpassungsstrategien von Pflanzenarten an begrenzte Ressourcen, etwa Wasser und Nährstoffe, um die verschiedene Pflanzen gegeneinander konkurrieren.
Teil des SFB ist das von Prof. Dr. Petra Bauer an der HHU betreute Bürgerforschungsprojekt, das Schüler, Studierende, Bildungsinstitutionen und Bürger in die Forschung einbinden will.
