100. Geburtstag von Prof. Dr. Karl Mägdefrau am 8.2.2007

Zusammenfassung des Kolloquiums am 9.2.2007, 9.15 Uhr

Universität Tübingen, Großer Hörsaal der Botanik, Auf der Morgenstelle 3

9:15h

Begrüssung

9:30h:

Prof. Dr. Andreas Bresinsky, Regensburg: Leben und Werk von Karl Mägdefrau (1907-1999) – was ist uns heute noch geblieben?

Die wissenschaftliche 'Ahnenreihe' in Form der jeweiligen Doktorväter lässt sich von Karl Mägdefrau bis zu Carl von Linné (23.05.1707-10.01.1778) zurückverfolgen (Carl von Linné - 200 Jahre vor Karl Mägdefrau geboren, Johann Christian Daniel von Schreber, 1739-1810, Carl Friedrich Philipp von Martius, 1794-1868, Otto Sendtner, 1813-1859, Ludwig von Radlkofer, 1829-1927, Otto Renner, 1883-1960, Karl Mägdefrau). Die wissenschaftliche Bedeutung der Person Karl Mägdefrau liegt in der Breite seiner Werke (Beiträge zur Geologie, Paläobotanik, Pflanzenphysiologie, Ökologie sowie Geschichte der Botanik, Teilnahme an Forschungsreisen), die ihn zu einem begnadeten Hochschullehrer und vielfachen Autor von Lehrbüchern prädestinierte. So nimmt es nicht Wunder, daß aus den Reihen seiner Schülerinnen und Schüler (27 Doktorarbeiten), die zahlreich zum Festkolloquium erschienen, nicht wenige Professoren und Ordinarien hervorgingen. Karl Mägdefrau war auch ein begabter Zeichner, der zusammen mit seiner Frau Paula wissenschaftliche Illustrationen von bleibendem Rang schuf. Es ist bezeichnend, dass die Gelegenheit zur Gestaltung des Neuen Botanischen Gartens in Tübingen diesen kreativen und vielseitigen Gelehrten veranlaßte, dem Ruf nach Tübingen zu folgen (Abb. 1). Sein neues Konzept, in ökologischen Revieren die natürliche Vergesellschaftung von Pflanzen zu zeigen, fand in anderen botanischen Gärten Nachahmung. Neben seiner beruflichen Tätigkeit war Karl Mägdefrau ein begeisterter Bergsteiger und Kletterer, der seiner Familie wie seinen Schülerinnen und Schülern auch menschlich viel zu geben hatte. Diese menschlich warme Seite offenbarte sich über seinen Tod hinaus in der herzlichen Atmosphäre des Kolloquiums zu seinen Ehren.

Carl Mägdefrau in seinem Engagement für Botanische Gärten: Gartenführer des Tübinger Botanischen Gartens (links), Zeitungsbeitrag zur Ökologie im Botanischen Garten Jena (rechts oben), Carl Mägdefrau im Gewächshaus (rechts unten)

10:00h

Bibliotheksdirektor Dr. Dietrich Roth, Hamburg: Der Blumenmaler Hans Simon Holtzbecker und die norddeutsche Gartenflora der Mitte des 17. Jahrhunderts

Wichtige Werke des Blumenmaler Hans Simon Holtzbecker waren Jahrhunderte lang verschollen bzw. anderen Malern zugerechnet gewesen. Daher konnte die Bedeutung dieses Malers erst jüngst nach Auffindung von drei von ursprünglich fünf Bänden des "MOLLER-Florilegiums" gewürdigt werden. Die großformatigen Prachtbände geben einen wertvollen Einblick in den Pflanzenbestand der Gärten des 17. Jahrhunderts. Mit fotografischer Genauigkeit wurden die Pflanzen auf höchstem ästhetischen Niveau dokumentiert. Auf diese Weise können nicht nur einzelne Arten, sondern sogar Kultursorten zurückverfolgt und datiert werden. Selbst Pilzinfektionen der Pflanzen wurden so getreu wiedergegeben, dass sie sich auf den Werken eindeutig identifizieren lassen (Abb. 2, Apfelschorf). Nachdem die Pflanzenportraits aus der Zeit vor Linné stammen, bedurfte es sorgfältiger und kundiger wissenschaftlicher Arbeit, um die abgebildeten Organismen exakt zu erfassen. Durch den Vergleich verschiedener Werke ergaben sich so auch interessante Einblicke in die Arbeitsweise des Malers, der ohne Zweifel zu den bedeutendsten Illustratoren seiner Zeit zu rechnen ist. Daher ist es besonders erfreulich, dass zwei der inzwischen wiederentdeckten Bände für den Ursprungsort Hamburg erworben werden konnten.

Bildtafel auf dem MOLLER-Florilegium: Apfelsorten (Malus domestica Borkh.) mit Apfelschorf (Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter)

10:30h

Prof. Dr. Werner Grüninger, Reutlingen: Im Araukarienwald von Rio Grande do Sul

Araukarien sind rezent nur noch auf der Südhemisphäre anzutreffen. Vorkommen und Verbreitung der Reliktsippen können nur unter Berücksichtigung der Erdgeschichte und insbesondere der Folgen der Kontinentalverschiebung sowie von paläobotanischen Daten (u. a. Funde von fossilen Araukarien in Europa durch Karl Mägdefrau) verstanden werden. Die phylogenetisch alte Gruppe zeichnet sich durch Besonderheiten in der Holzanatomie (araukarioide Tüpfelung) und im Blütenbereich (Fehlen von Anpassungen an Windverbreitung von Pollen und Samen) aus. Heute sind die Araukarienwälder Brasiliens durch Übernutzung (Holz als sog. Brasilkiefer, Samen als Nahrungsmittel auf lokalen Märkten) in ihrem Bestand stark zurückgegangen. Schutzbemühungen bedürfen umfangreicher wissenschaftlicher Untersuchungen der verbliebenen Standorte, besonders ihrer Florengeschichte (z. B. Pollenanalysen) sowie der Begleitorganismen (z. B. tierische Vektoren).

11:00h

Kaffeepause

11.30h

Prof. Dr. Ingrid Kottke, Tübingen: In den Nebelwäldern der nördlichen Anden

Die Nebelwälder der nördlichen Anden zeichnen sich durch eine besonders hohe Biodiversität aus. Im Rahmen eines von der DFG geförderten interdisziplinären Forschungsprojekts, das im tropischen Bergregenwald von Südecuador (Estación Scientífica San Francisco, Provinz Loja-Chinchipe, Abb. 3) angesiedelt ist, werden Mechanismen untersucht, die zur Aufrechterhaltung der Vielfalt beitragen. Entlang eines Höhengradienten durch verschiedene Waldtypen werden u. a. die Symbiosen zwischen Pilzen und Pflanzenwurzeln (Mykorrhiza) im Hinblick auf breite oder spezifische Bindungen untersucht. Generalisten unter den Pilz-Symbionten (Mykobionten) würden, da sie eine Vielzahl von Pflanzen mit den schwer zugänglichen Nährstoffen versorgen, mehr zum Erhalt der Pflanzenvielfalt beitragen als Mykobionten mit einer nur auf eine Pflanzenart beschränkten Bindung. Dasselbe gilt auch für die Diversität der Pilze. Gegenstand der mehrjährigen Untersuchungen sind die Mykobionten von Bäumen, Ericaceen und Orchideen, die alle in hoher Artenzahl im Forschungsgebiet vorkommen. Mittels DNA-Sequenzen der Mykobionten wurden zahlreiche Pilzarten neu entdeckt (mindestens 33 Arten von Glomerales, die bisher weltweit nur mit ca. 200 Arten bekannt waren; mindestens 30 Vertreter der Sebacinales und Tulasnellales). Gleiche Glomerales Sequenztypen konnten in den Wurzeln von Bäumen verschiedener Pflanzenfamilien nachgewiesen werden (insgesamt wurden 113 Baumarten aus 43 Familien untersucht). Im Gegensatz dazu beschränken sich die Mykobionten der Ericaceen und der Orchideen auf Vertreter der jeweiligen Pflanzenfamilie, gleiche Sequenztypen der Sebacinales wurden aber an verschiedenen Ericaceen und gleiche Sequenztypen von Sebacinales und Tulasnellales an verschiedenen epiphytischen Orchideen gefunden. Überraschender Weise verfolgen also die Glomerales als Mykobionten der Bäume eine andere Strategie als die Sebacinales als Mykobionten von Ericaceen und Orchideen. In allen Fällen tragen die Mykobionten zum Erhalt der Artenvielfalt bei, die Glomerales fördern diese über die Grenzen der Baum-Familien hinweg, die Sebacinales und Tusnellales sorgen für den Erhalt sehr nahe verwandter Arten innerhalb der Pflanzenfamilien.
Im Vergleich zum Stand der Tropenforschung zur Zeit von Karl Mägdefrau ist die breite Sicht auf die „ökologische Bedingtheit“ der hohen Diversität auch heute unverändert. Allerdings stehen inzwischen zusätzliche wissenschaftliche Techniken und logistische Möglichkeiten zur Verfügung, die zu neuen Erkenntnissen der biologischen Zusammenhänge im tropischen Bergregenwald führen.

Der tropische Bergregenwald in Südecuador (Estación Scientífica San Francisco, Provinz Loja-Chinchipe)

12:00h

Prof. Dr. Herbert Hurka und apl. Prof. Dr. Barbara Neuffer, Osnabrück: Das Hirtentäschel Capsella – ein Evolutionsmodell

Die drei Arten von Capsella (Brassicaceae) unterscheiden sich in ihrem Ploidiegrad (Anzahl an Chromosomensätzen) und hinsichtlich ihres Befruchtungssystems (Fremdbefruchtung vs. Selbstbefruchtung, Selbstinkompatibilität vs. Sebstkompatibilität). Als Begleiter des Menschen wurde besonders Capsella bursa-pastoris (tetraploid und selbstkompatibel) weltweit an den unterschiedlichsten Standorten verbreitet. Durch Analyse biochemischer (Enzymvarianten) und molekularer Fingerabdrücke (DNA-Fragmentlängenpolymorphismen) konnten Ausbreitungswege und Herkünfte dokumentiert werden. Es stellte sich heraus, daß abhängig von der Meereshöhe des Vorkommens unterschiedliche Blühzeitpunkte und unterschiedliche Blühinduktion (Vernalisationsabhängigkeit) zu beobachten sind. Ausgehend von dieser durch jahrelange Feldarbeit und Sammeltätigkeit gewonnenen Datenbasis können Fragen nach den Ausbreitungs- und Anpassungsmechanismen, nach der Bedeutung des Befruchtungssystems, nach den ökologischen Konsequenzen der Ausbreitung sowie nach Vorgängen im Rahmen von Evolution und Artbildung bis hin zu den zugrunde liegenden molekularen Mechanismen und selbst dem Einfluß von Umweltveränderungen gestellt werden. Die Feldarbeit ist somit zum Ausgangspunkt für bedeutende Fragestellungen geworden. Umfangreiche Kollektionen von Wildpopulationen, Klimakammerversuche und groß angelegte Freilandversuche auf Versuchsflächen, z. B. in Botanischen Gärten, erlauben es, Aussagen zu treffen über die Diversität von Merkmalen, ihren genetischen Hintergrund und möglichen adaptiven Wert. Da Capsella mit der molekular-genetischen Modellpflanze Arabidopsis thaliana nahe verwandt ist, können die am Labormodell gewonnenen molekularbiologischen Befunde und Hypothesen auf die Wildpflanze Capsella angewendet und ihre Relevanz für natürliche Populationen überprüft werden. Die Integration der molekulargenetischen und der phänotypischen Ebene sind ein Schlüssel, Evolutionsprozesse besser zu verstehen.

Prof. Dr. Herbert Hurka, der Direktor des Botanischen Gartens der Universität Osnabrück: Botanische Gärten - gestern und heute

Die historischen Wurzeln der etwa 100 deutschen Botanischen Gärten liegen in den Kloster- und italienischen Renaissancegärten, den Repräsentationsgärten früherer Herrschafts- und Bürgerhäuser, den Schul- und Volksgärten (ein Spezifikum für Deutschland) und den Sammlungen privater Liebhaber. Von einem Botanischen Garten wird erst ab der Installation eines entsprechend geschulten Direktors gesprochen (sog. Ostensor simplicium, dem die Demonstration von Heilpflanzen und die Leitung des Gartens zufiel). Danach ist der älteste Botanische Garten der von Padua (gegründet 1545, heute Weltkulturerbe). In Deutschland blicken die Botanischen Gärten von Leipzig (gegründet 1580) bzw. Osnabrück (gegründet 1984) auf die längste bzw. kürzeste Geschichte zurück. Historisch fallen Neugründungen von Botanischen Gärten mit den Erkenntnisfortschritten in der Biologie, den Entdeckungsreisen in ferne Kontinente, den kulturellen und politischen Strömungen sowie technischen Fortschritten (z. B. dem Aufkommen beheizbarer Gewächshäuser) zusammen. Schließlich wurden die Botanischen Gärten selbst zum Ausgangspunkt von Sammlungsreisen. Zu allen Zeiten stellten sie die wichtigsten Durchgangsstationen für neue Kulturpflanzen dar. Der Erfindung der Buchdruckerkunst und dem Aufkommen von Sammlungen in Gärten sind bedeutende Bildersammlungen (Kräuterbücher) zu verdanken, die wiederum der wissenschaftlichen Bearbeitung des Materials Vorschub leisteten. So entwickelten sich Botanische Gärten über die Jahrhunderte ausgehend von einer Sammlung von Heilpflanzen (Hortus Medicus) zu einem Zentrum für die Erforschung und die Präsentation der Pflanzenvielfalt (Hortus Botanicus). Zunehmend wurden auch die Pflanzengeografie und schließlich auch die Ökologie zum Gegenstand der Präsentation. Vielfach konnten neue Konzepte erst im Rahmen von Neugründungen umgesetzt werden, da etablierte Sammlungen nur unter Aufgabe bewährter Konzepte hätten restrukturiert werden können. In letzter Zeit wurden Botanische Gärten zunehmend auch für Laienbesucher geöffnet und für die Bewusstseinsbildung gegenüber Fragen des Arten- und Naturschutzes umgestaltet. Weltweit sind etwa 80000 bis 100000 Arten von Höheren Pflanzen in ca. 1800 Botanischen Gärten in Kultur. Dies entspricht einem Drittel der bekannten Pflanzenarten. Besonders alarmierend ist die Zahl der hoch gefährdeten (15000) bzw. schutzwürdigen (60000) Arten. In diesem Zusammenhang stehen Bestrebungen, zum Erhalt genetischer Ressourcen durch Vernetzung und Koordination der Botanischen Gärten mit ihren Sammlungen beizutragen.
Moderne Gartenkonzepte berücksichtigen die historischen Wurzeln der Sammlungen (Kulturerbe), die Dokumentation der Vielfalt, die diversen Anliegen von Forschung, Lehre und Bewusstseinsbildung für den Wert der biologischen Vielfalt, ästhetische und ethische Werte sowie die Anliegen des Natur- und Artenschutzes. Nur wenn sich die Botanischen Gärten den veränderten Gegebenheiten stellen und klare Profile und Ziele formulieren, sind sie auch künftig in der Lage, wertvolle Beiträge zu Forschung und Lehre zu leisten und ihr Potential für Schutz und Erhalt pflanzen-genetischer Ressourcen von Wildpflanzen zu nutzen.

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