Unsichtbare chemische Landschaften prägen das Leben

Wie findet ein Schmetterling den passenden Partner und danach die richtige Pflanze für den Nachwuchs? Wie entdecken Bestäuber wie Bienen die attraktivsten Blüten? Viele Lebewesen verlassen sich dabei auf chemische Signale. Diese unsichtbaren Botschaften durchziehen Luft, Wasser und Boden und helfen Organismen, sich in einer komplexen Umwelt zurechtzufinden.

Die internationale Forschungsgruppe FOR 3000 hebt nun in ihrer aktuellen Studie hervor, dass diese chemischen Signale nicht isoliert wirken. Vielmehr vermischen sich die von unterschiedlichen Organismen freigesetzten Stoffe in ihrer gemeinsamen Umwelt und bilden komplexe chemische Muster. Daraus entsteht eine dynamische „Chemodiversitätslandschaft“ – also die Gesamtheit chemischer Vielfalt in einem Lebensraum.

Bedeutung für Biodiversität und Klimawandel
„Mit dem Konzept der Chemodiversitätslandschaft erweitern wir den Blick von einzelnen Organismen auf ganze Lebensgemeinschaften. Dadurch können wir ökologische Prozesse in natürlichen Ökosystemen besser verstehen“, sagt Dr. Robin Heinen, Mitarbeiter am Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie an der TUM School of Life Sciences in Freising und einer der Hauptautoren der Studie.

Das neue Konzept hilft nicht nur dabei, ökologische Zusammenhänge besser zu verstehen. Es könnte künftig auch praktische Anwendungen ermöglichen, etwa beim Schutz biologischer Vielfalt, bei der Entwicklung nachhaltiger Landwirtschaft oder bei der Vorhersage der Folgen des Klimawandels.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sehen deshalb großen Forschungsbedarf, um die Bedeutung dieser bislang weitgehend verborgenen Prozesse besser zu verstehen. Denn Umweltveränderungen wie Dürreereignisse, Klimawandel oder Artenverlust könnten auch die chemischen Landschaften der Natur verändern, mit Folgen für zahlreiche Wechselwirkungen zwischen Organismen.

Wenn aus Vielfalt neue Funktionen entstehen

„Die Studie verbindet viele bislang getrennt betrachtete Forschungsansätze und eröffnet eine neue Perspektive auf die Rolle chemischer Vielfalt in Ökosystemen. Besonders spannend ist, dass sie zeigt, wie aus dem Zusammenspiel vieler chemischer Signale neue Funktionen entstehen können. Das hilft uns, die Komplexität natürlicher Lebensgemeinschaften besser zu verstehen und die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf die biologische Vielfalt genauer einzuordnen“, erläutert Prof. Dr. Caroline Müller von der Universität Bielefeld. 

Müller ist Sprecherin von FOR 3000 „Ecology and Evolution of Intraspecific Chemodiversity in Plants“, einer internationalen Forschungsgruppe, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und die von der Universität Bielefeld koordiniert wird. Prof. Wolfgang Weisser, Leiter des Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie ist mit seinem Team Teil der Forschungsgruppe, die seit 2020 die ökologische Bedeutung chemischer Vielfalt innerhalb von Pflanzenarten untersucht.

Originalpublikation:
Hanusch M, Dussarrat T, Xiao X, Ziaja D, Aragam KS, Blade JD, Bräutigam A, van Dam NM, Delory BM, Gaar S, Hildebrandt M, Jakobs R, Junker RR, Müller C, Nägele T, Popp M, Rinnan R, Schneider H, Schnitzler J-P, Mendoza Servín JV, Steppuhn A, Tholl D, Seymen Y, Setordjie EA, Unsicker SB, Weirauch SK, Weisser WW, Heinen R Ecological role of emergent properties in the chemodiversity landscape. Nat Ecol Evol 10, 1045–1056 (2026). https://doi.org/10.1038/s41559-026-03057-7. Erstveröffentlichung am 18.05.2026.

Diese Meldung der TUM School of Life Sciences beruht auf einer Pressemitteilung von Dr. Kristina Nienhaus von der Universität Bielefeld.