Ökologische Genetik der Arve

Die alpine Waldgrenze stellt einen markanten Übergang in Gebirgslandschaften dar, da sie für eine ökologische Grenze bezüglich Baumwachstum steht. Hier ist die Arve oder Zirbe (Pinus cembra) die charismatische Baumart, die vorwiegend in den kontinentalen Bereichen der zentralen europäischen Alpen wächst. Sie kommt aber auch in zerstreuten Beständen entlang des Alpenrands und in den Karpaten vor.

Die Arve weist biologische und ökologische Eigenschaften auf, die sie zu einem geeigneten Untersuchungsobjekt für evolutionäre Forschung macht. Die langlebigen Bäume breiten ihren Pollen durch Wind aus, wie es für Nadelbäume üblich ist. Die Samenausbreitung beruht hingegen auf dem Futtersammel-Verhalten des Tannenhähers (Nucifraga caryocatactes). Jeder Vogel legt tausende von Samenverstecken an, die jeweils einige der an fett- und proteinreichen Samen als Winternahrung enthalten. Zurückbelassene Samen können an günstigen Standorten keimen. Wenn die Sämlinge erfolgreich aufwachsen, trägt das Sammelverhalten des Vogels zur effektiven Ausbreitung der Arve bei. Dies ist eine besonders wichtige Voraussetzung dafür, dass sich die Arve in der wärmer werdenden Zukunft neue Lebensräume erschliessen kann.

Um Prozesse wie Ausbreitung und Anpassung an lokale Umweltbedingungen zu erforschen, erweisen sich molekulare Methoden als hilfreich. In verschiedenen Projekten kombinieren wir molekular-genetische und ökologische Ansätze, um die Evolutionsbiologie der Arve besser zu verstehen und damit zu ihrer nachhaltigen Nutzung und, wo nötig, Erhaltung beizutragen. Auf verschiedenen räumlichen Skalen – vom einzelnen Bestand bis zum gesamten Verbreitungsgebiet – beschreiben wir die genetische Struktur, um kleinräumige Ausbreitung, Verwandtschaftsmuster und mögliche Inzucht zu beschreiben. Gleichermassen untersuchen wir die durch die letzte Eiszeit geprägte Geschichte, welche im genetischen Muster heute vorkommender Arvenbestände ihre Spuren hinterlassen hat. Dies kombinieren wir mit Erkenntnissen aus fossilen Pflanzenresten (Pollen, Holz, Nadeln, Zapfen/Samen), wodurch sich die genetischen Resultate räumlich-zeitlich einordnen lassen.

• Alpine Forest Genomics network (AForGen)
• Euforgen Technical Guidelines
• Rikli (1909) Die Arve in der Schweiz
• waldwissen.net

• Wie sorgt der Tannenhäher für die Ausbreitung der Arve?