Der weltweite Rückgang der Insektenvielfalt, insbesondere der Bestäuber, ist ein bekanntes Problem und stellt eine Herausforderung für die Bestäubung von Wild- und Kulturpflanzen dar (Bänsch 2020; Krehenwinkel, Pomerantz, und Prost 2019). Damit geeignete Schutz- und Fördermaßnahmen für den Erhalt der Wildbienen entwickelt werden können, ist ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Bestäubern und ihrem Nahrungsangebot erforderlich. Hierzu dienen besonders landschaftsökologische und genetische Untersuchungen. So wird zum Beispiel die Verfügbarkeit und Diversität blühender Pflanzen erfasst, welche die Aktivität, Diversität und Abundanz von Bestäubern beeinflussen (Lukas Pfiffner und Andreas Müller 2016).
Fokus Forschung: Welche Lieblingspflanzen haben Hummeln?
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NWK26 | Forscher Nachwuchs | Melissa Berger forscht zur Taxonomischen Zuordnung von Pflanzenarten aus Hummelpollen
Melissa Berger studiert seit 2021 an der Hochschule Mittweide, zunächst im Bachelorstudiengang Biotechnologie und beschäftigte sich bereits in ihrer Bachelorarbeit in der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Röbbe Wünschiers mit dem „Pollenmetabarcoding zur Analyse des Sammelverhaltens von Bombus spp. in Ökolandbauflächen im Göttinger Raum“. Diese Forschungsarbeit wurde im Rahmen des ComBee-Projekts durch die Georg-August-Universität Göttingen unterstützt, die die für die Analysen benötigten Pollenproben bereitstellte. Hierbei konnte sie erste Erkenntnisse zu dem Sammelverhalten von zwei Hummelarten in verschieden Agrarlandschaften mittels genetischer Analysen gelangen. Die Ergebnisse belegten, dass sowohl Bombus lapidarius (Steinhummel) als auch Bombus pascuorum (Ackerhummel) ein breites Spektrum an Pflanzen nutzt. Besonders häufig wurden Pollen der Gattungen Trifolium (Klee), Prunus (Rosengewächse), Melilotus (Steinklee) und Vicia (Wicken) nachgewiesen. Im Allgemeinen bevorzugen Hummeln meist mehrjährige und einheimische Pflanzenarten mit violett bis rosafarbenen Blüten (Sikora et al., 2020). Dennoch zeigte sich, dass das Sammelverhalten stark von den jeweiligen Standortbedingungen und der lokalen Vegetation beeinflusst wird. Insgesamt bestätigte die Forschung das ausgeprägte polylektrische Sammelverhalten der Hummeln und verdeutlichte die Bedeutung strukturreicher Landschaften und vielfältiger Blütenangebote für den Erhalt der Wildbienenpopulationen (Paul Westrich, 2018).
Nach dem erfolgreichen Abschluss ihres Bachelorstudiums setzt Melissa ihre akademischen Ausbildung derzeit im Masterstudiengang Genomische Biotechnologie fort. Bei dieser Gelegenheit forscht sie im Rahmen ihrer Masterarbeit weiterhin in der AG Wünschiers unter der Betreuung von Lisa Prudnikow an innovativen molekularbiologischen und bioinformatischen Methoden zur Untersuchung von Bestäuber-Pflanzen-Interaktionen. Auch für diese Arbeit stehen Melissa Pollenproben aus dem ComBee-Projekt zur Verfügung. Hierbei gilt ihr Interesse besonderes der Anwendung moderner Sequenzierungstechnologien und deren Einsatz zur Erforschung biologischer Vielfalt. Im Rahmen ihres Forschungsprojektes „Whole-genome Sequencing vs. Metabarcoding: Taxonomische Zuordnung von Pflanzenarten aus Hummelpollen“ werden dementsprechend zwei moderne Sequenzierungsmethoden miteinander verglichen, um Pflanzenarten aus Pollenproben zuverlässig identifizieren zu können. Dazu werden Pollenhöschen genetisch untersucht und die gewonnenen DNA-Sequenzen mithilfe bioinformatischer Verfahren analysiert. Ziel ist es, die Eignung von DNA-Metabacoding und dem Whole-genome Shotgun-Sequenzierung für die taxonomische Zuordnung von Pflanzenarten zu bewerten und die jeweils vorhanden Vor- und Nachteile gegenüberzustellen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, genetische Analyseverfahren weiterzuentwickeln und langfristig ein besseres Verständnis der Bestäuberpräferenzen von Wildbienen zu ermöglichen, um gezielt Landschafts- und Agrarumweltmaßnahmen abzuleiten.
Im Rahmen der Nachwuchswissenschaftler:innenkonferenz 2026 (NWK) in Schmalkalden präsentierte Melissa ihre Forschungsarbeit auf einem wissenschaftliche Posters.. Während der beiden Konferenztage konnten „über den Tellerrand hinausgeschaut“, anderen interessanten Forschungsthemen gelauscht sowie inspirierende und motivierende Diskussionen geführt werden. Das ausgestellte Poster stieß zudem während der Konferenz auf großes Interesse und wurde mit dem dritten Platz in der Kategorie „Bestes Poster“ ausgezeichnet.
Nun führt Melissa ihre Forschung in Rahmen ihrer Masterarbeit fort und verbindet moderne Sequenzierungstechnologien mit bioinformatischen Analysen, wodurch komplexe Bestäuber-Pflanzen-Beziehungen und ökologische Netzwerke in Zukunft besser verstanden und analysiert werden können, ganz nach dem Motto: von der Sequenzierung bis zum Naturschutz.
Text: Melissa Berger
Bildquellen an den Bildern
Quellen:
Bänsch, Svenja. 2020. „Managing strawberry pollination with wild bees and honey bees: Facilitation or competition by mass-flowering resources?“ doctoralThesis. doi:10.53846/goediss-8339.
Krehenwinkel, Henrik, Aaron Pomerantz, und Stefan Prost. 2019. „Genetic Biomonitoring and Biodiversity Assessment Using Portable Sequencing Technologies: Current Uses and Future Directions“. Genes 10(11): 858. doi:10.3390/genes10110858.
Lukas Pfiffner und Andreas Müller. 2016. „Faktenblatt Wildbienen und Bestäubung“. www.fibl.org/fileadmin/documents/shop/1633-wildbienen.pdf.
Sikora, Aneta, Michołap, Paweł & Sikora, Marcin (2020) What kind of flowering plants are attractive for bumblebees in urban green areas? Urban Forestry & Urban Greening, doi.org/10.1016/j.ufug.2019.126546
Paul Westrich. 2018. Die Wildbienen Deutschlands. 2. Aufl. Stuttgart: Eugen Ulmer KG.