6 Inf.bl. Forsch.bereich Wald 20, 2005
Was ist genetische Introgression und wie kann sie nachgewiesen werden?
Ost-West-Forschung zum beidseitigen Nutzen
Nach der Öffnung des Eisernen Vor- hangs zeichnete sich schnell ab, dass der Weg zu neuen staatlichen und gesellschaftlichen Formen für die mei- sten Länder Osteuropas schwierig wer-
Die meisten Forschenden in der Schweiz, die seit der Auflösung der Sowjet- union gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus osteuropäischen Län- dern forschen, blicken heute auf erfolgreiche Jahre der Zusammenarbeit zurück. Zu diesem Ergebnis kommt der Schweizerische Nationalfonds, der in den vergangenen 15 Jahren insgesamt 1500 Ost-West-Projekte förderte.
Forschende der WSL, die dank der Unterstützung des Nationalfonds mit Partnern in Osteuropa zusammenarbeiten, lernten dort in den vergange- nen Jahren neue Methoden und Forschungsergebnisse sowie einmalige natürliche und kulturelle Ressourcen kennen.
Reinhard Lässig
den würde. Viele Bereiche des öffent- lichen und privaten Lebens mussten neu organisiert werden. Dies galt auch für die Wissenschaft. Darum lancier- ten die Direktion für Entwicklung und
Zusammenarbeit (DEZA) und der Schweizerische Nationalfonds zur För- derung der wissenschaftlichen For- schung (SNF) bereits 1990 ihr erstes Programm zur Unterstützung der Wis- senschaft in Osteuropa. Rund 1500 Forschungsprojekte und Initiativen mit Beteiligten aus der Schweiz und Ost- europa halfen zahlreichen Forschenden und Forschungsinstitutionen dabei, die Schwierigkeiten des Übergangs vom einen ins andere System zu bewältigen und den Anschluss an internationale Netzwerke zu finden.
Forschende untersuchten zum Bei- spiel die Auswirkungen des Reaktor- unfalls in Tschernobyl auf Böden, Gewässer und Menschen, die voran- schreitende Austrocknung des Aral- Sees und die Gewässerverschmutzung in verschiedenen Ländern des Balkans und Zentralasiens. Für seltene Pflan- zen- und Tierarten entwickelten sie Schutzkonzepte und an mehreren Uni- versitäten Osteuropas entstanden neue Studiengänge, zum Beispiel zu Fragen des Umweltmanagements und der Raumentwicklung.
Ergiebige WSL-Forschung mit Partnern in Osteuropa
Die WSL intensivierte bereits Ende der 1980er Jahre ihre Beziehungen zu For- schenden in Osteuropa. Der Jahrrings- pezialist Fritz Schweingruber knüpfte anlässlich einer Konferenz in Archan- gelsk am Weissen Meer neue Kontak- Abb. 1: In viele partner-
schaftlich Forschungs- projekte sind auch Ver- waltungen mit eingebun- den, die den Zutritt zu Wäldern oder Schutzge- bieten ermöglichen. Im Bild Pawel Moiseev und Stanislaw Motschalow von der Forsttechnischen Universität Jekaterinburg (1. und 2. v. l.) im Ge- spräch mit Forstleuten im Ural (Bild: R. Lässig).
genau das gleiche Erbgut wie der Baum, von dem sie stammen.
Die in diesem Artikel vorgestellte Methode ist ein Musterbeispiel dafür, wie die Molekulargenetik für die Pra- xis nützlich ist – in diesem Fall hilft sie, die Schwarzpappel in der Schweiz zu erhalten und sogar zu fördern.
Literatur
Dietiker, F.; Jansen, E., 2003: Das Sachprogramm Auenschutzpark Aargau – eine Zwischenbilanz mit Beispielen realisierter Waldprojek- te im Freiamt. Schweizerische Zeit- schrift für das Forstwesen 154:274–
280.
Schwab, P., 2005: Im Zweifel für die Angeklagte.Wald und Holz 2:37–
38.
Die genetische Introgression oder Ein- kreuzung ist ein Spezialfall der Hybridi- sierung. Wenn sich zwei Arten wie die Europäische und die Amerikanische Schwarzpappel miteinander fortpflanzen, entstehen als Nachkommen so genannte Hybriden. Bestäubt Pollen eines solchen Hybriden eine Europäische Schwarzpap- pel, werden die Nachkommen zu drei Vierteln das Erbgut der Europäischen und zu einem Viertel dasjenige der Amerika- nischen Pappel besitzen. Solche Bäume können sich wieder in eine Europäische Schwarzpappel einkreuzen. Mit der Zeit hätten viele Europäische Schwarzpappeln einen gewissen Anteil an fremdem Erbgut.
Diesen Vorgang, also der Eintrag von Genen von einer Art in eine andere Art, nennt man genetische Introgression.
Es ist möglich, genetische Introgression nachzuweisen, indem man sowohl nur von der Mutter als auch von beiden Eltern ver-
erbte Merkmale untersucht. Betrachten wir das Pappelbeispiel: die Frage ist, ob sich Hybridpappeln in die einheimische Schwarzpappel einkreuzen oder nicht.
Eines von drei im Pappeltest verwende- ten DNA-Stücken wird nur über die Mut- ter vererbt. War die Mutter eines unter- suchten Baumes X eine Schwarzpappel, so findet man ein für Schwarzpappeln typisches DNA-Stück in Baum X. Die zwei anderen DNA-Stücke erbt die Nach- kommenschaft von beiden Eltern. Wenn im Baum X mindestens eines davon für die Schwarzpappel untypisch ist, bedeu- tet dies, dass er dieses Stück von einem Vorfahren der anderen Pappelart geerbt haben muss. Wir folgern daraus, dass irgendwann eine fremde Pappelart eine Schwarzpappel bestäubt haben muss, es fand also genetische Introgression statt.
Dieser Fall wurde von uns in der Schweiz in keinem einzigen Fall gefunden.
Inf.bl. Forsch.bereich Wald 20, 2005 7 te. Einer seiner Gesprächspartner war
der spätere russische Forstminister Isa- jew, der die Idee einer Zusammenar- beit unterstützte. Dies ermöglichte seinen Landsleuten, gemeinsam mit Forschenden der WSL Jahrring- und Klimaanalysen durchzuführen und in einem weltumspannenden Netzwerk mitzuarbeiten.
Auch die Uralische Forsttechnische Universität in Jekaterinburg arbeitet auf dem Gebiet der Waldentwicklung seit über 10 Jahren mit der WSL zusam- men. Forschende beider Seiten unter- suchen, wie sich artenreiche Wälder im Ural nach einem Sturmschaden rege- nerieren (siehe Infoblatt Wald Nr. 12).
«Wir empfehlen den Forstleuten heu- te, nach einem Sturmschaden im Wald mehr auf die natürliche Verjüngung zu
setzen, statt grossflächig aufzuforsten.
Das ist billiger und ökologisch sinn- voller», sagt der russische Projekt- koordinator Stanislaw Motschalow zufrieden. Die Wissenschafter der WSL lernten in Russland grosse, natur- nahe Waldgebiete kennen. «Wir ge- langten über unsere Kollegen von ver- schiedenen Instituten Russlands und der Ukraine an unschätzbare Wald-, Klima- und Biomassedaten. Das wäre ohne sie niemals möglich gewesen», sagt Christian Hoffmann.
Brigitte Commarmot erforscht zu- sammen mit ukrainischen Forschungs- partnern die Waldstrukturen von Buchen-Urwäldern in den Karpaten.
Die WSL unterstützt einerseits das Bio- sphären-Reservat in Rakhiv beim Schutz der grössten noch verbliebenen Buchen-Urwälder Europas; anderseits analysiert sie die Daten aus der Ukrai- ne auch, um sie mit denen aus natur- nah bewirtschafteten Wäldern in der Schweiz zu vergleichen. So lässt sich zeigen, dass es für die Wälder in den Karpaten nicht nur die Alternativen
«totaler Schutz» oder «Exploitation»
gibt, sondern dass sie sich auch nach- haltig nutzen lassen, ohne dass Schutz- funktion oder Biodiversität beein- trächtigt werden. Ein neues Projekt der DEZA, an dem die WSL beratend mit- wirkt, soll dazu beitragen, die Idee der multifunktionellen Waldwirtschaft in den ukrainischen Karpaten zu veran- kern. «Dieses Projekt setzt einen Kontrapunkt zur rücksichtslosen Nut- zung einiger ausländischer Holzindu- strieunternehmen», erklärt Commar- mot.
Auch Christoph Scheidegger und sei- ne russischen Forschungspartnerinnen sind an ursprünglichen Wäldern inter- essiert. In der Taiga suchen sie Vor- kommen der Lungenflechte (Lobaria pulmonaria), um mittels DNA-Analy- sen die genetische Vielfalt dieser Art zu ermitteln – von Mitteleuropa über die Karpaten und den Ural bis zur Pazifik- küste. Entgegen ihrer Hypothese fanden die Wissenschafter heraus, dass die genetische Vielfalt dieser Art nicht im russischen Osten, sondern im Ural am grössten ist. «Offensichtlich sind die Populationen aus dem Westen und aus dem Osten über den Ural geschwappt», erklärt Scheidegger, der zusammen mit seinen Kolleginnen als nächstes eine moderne Schutzstrategie für Urwald- Flechtenarten erarbeiten will.
Die Forstpathologin Ursula Heiniger traf in Bosnien-Herzegovina eine extreme Forschungssituation an. Der Krieg Ende der 1990er Jahre hatte dort viel zerstört, umfangreiche wissen- schaftliche Daten vernichtet und die Bibliothek der Forstlichen Fakultät in Flammen aufgehen lassen. Zusammen mit ihren Forschungspartnern in Sara- jevo und Skopje fand Heiniger heraus, dass der Kastanienkrebs in Mazedo- nien sehr häufig ist. «Die genetische Vielfalt des Pilzes ist dort jedoch klein und das Hypovirus, das den Pilz bekämpfen kann, ist selten», berichtet Heiniger; «in Bosnien-Herzegovina hingegen ist die Pilzvielfalt gross und das Hypovirus kommt in den meisten Wäldern vor». Aufgrund dieser Er- kenntnisse versuchen die Forstdienste nun, den Hypovirus zur biologischen Abb. 2: Buchen-Urwald in Mala Uholka,
Ukraine (Bild:Urs-Beat Brändli).
Abb. 3: Irina N. Mikhailova vom Institut für Pflanzen- und Tierökologie in Jekater- inburg bei der Entnahme von Flechtenpro- ben im Ural (Bild: C. Scheidegger).
Abb. 4: Zwei Kastanienbäume in Bosnien- Herzegovina, die nach Befall durch den Kastanienrindenkrebs abgestorben sind (Bild: U. Heiniger).
Neue Ost-West-Broschüre Unter dem Titel «Scientific co-opera- tion with Eastern Europe - ASwiss con- tribution to the countries in transition»
stellen der Schweizerische National- fonds und die DEZAin einer Broschüre schlaglichtartig Ergebnisse und Erfah- rungen der durch sie geförderten Ost- West-Forschungszusammenarbeit vor.
Die Publikation wurde in Zusammen- arbeit mit der WSL erstellt und ver- mittelt einen Eindruck vom Geleiste- ten und von individuellen Erfahrungen von Menschen, die zwischen 1996 und 2004 zum Erfolg des SCOPES-Pro- gramms beitrugen. Die Broschüre ist erhältlich beim Schweizerischen Nationalfonds, Internationale Bezie- hungen, Wildhainweg 20, CH-3001 Bern. (http://www.snf.ch/downloads/
INT_SCOPES.pdf)
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Kontrolle der Kastanienkrankheit ein- zusetzen, damit die Waldbesitzer weiterhin möglichst viel wertvolles Holz und qualitativ gute Kastanien- früchte nutzen können.
Wissenschaftliches Niveau steigt
Das wissenschaftliche Niveau in den Ländern Osteuropas ist an vielen Insti- tutionen erstaunlich hoch. Allerdings geraten dort Forschende, die auf kom- plexe Methoden, Techniken und Infra- strukturen angewiesen sind, schnell ins Hintertreffen, weil sie sich moderne
Apparaturen und Geräte nicht leisten können. Wer die technische Infra- struktur dank Fördergeldern verbessern kann, steigert seine wissenschaftliche Leistungen schnell.
Der Nutzen für die Forschenden der WSL besteht in den meisten Projekten vor allem im kennen lernen der Metho- den und Erfahrungen ihrer osteuro- päischen Kolleginnen sowie in der Einmaligkeit der natürlichen und kul- turellen Ressourcen in Osteuropa. Das neue Wissen fliesst in mehrere WSL- Projekte ein, in denen naturnahe Wald- ökosysteme oder die Artenvielfalt von Wäldern und Landschaften im Zentrum stehen.
Résumé
En Suisse, la plupart des chercheurs qui effectuent des travaux en coopération avec des collègues d’Europe de l’Est, font aujourd’hui le bilan d’années écoulées réussies. C’est cette conclu- sion que présente le Fonds national suisse pour la promotion de la recher- che scientifique, dans une brochure qui vient de paraître. Le WSL a intensifié ses contacts avec l’Europe de l’Est à la fin des années 80. Au cours des der- nières années, les chercheurs ont découvert là-bas de nouvelles métho- des et de nouveaux résultats de recher- che, ainsi que des ressources naturel- les et culturelles uniques en leur genre.
Vorbildliche Waldpflege im Lebensraum Stadtwald
Stadtnahe Wälder dienen vielen Menschen als Orte der Ruhe oder als attrak- tive Naherholungsgebiete. Der Ortsbürgergemeinde Baden gelingt es, die Erholungsfunktion des Stadtwaldes mit der Holznutzung und mit ökologi- schen Aspekten auf vorbildliche Weise zu verknüpfen. Dafür erhielt sie den diesjährigen Binding-Waldpreis.
Der Wald kann allein durch seine dauerhafte Existenz viele Bedürfnisse der Menschen befriedigen, zum Bei- spiel Sauerstoffproduktion, Luftreini- gung, Lärmdämmung, Verhinderung von Erosion oder Trinkwasserfilterung.
Wenn aber der Wald auch andere Ansprüche erfüllen soll, dann geht es in der Regel nicht ohne lenkende Mass- nahmen. Dafür braucht es aufge- schlossene Behörden und Waldeigen- tümer, eine gesicherte Finanzierung sowie gut ausgebildetes Forstpersonal.
Der Lebensraum Stadtwald sollte leicht erreichbar und für verschiedene Frei- zeitaktivitäten eingerichtet sein, er soll den Menschen die Natur näher bringen - auch die unberührte Natur - und er soll zeigen, wie sich das ständig nach- wachsende Holz sorgfältig ernten und ökologisch sinnvoll verwenden lässt.
In Baden ist dies alles beispielhaft gelungen. Deshalb hat die Binding- Stiftung die Ortsbürgergemeinde Baden mit dem diesjährigen Waldpreis ausgezeichnet, der mit 200 000 Fran- ken dotiert ist. Die Pflege der Erho- lungswaldes und seiner Infrastruktur- einrichtungen gehört seit 1987 zu den Schwerpunkttätigkeiten des Forstbe- triebes der Ortsbürgergemeinde. Neben erhöhtem Aufwand für den Unterhalt von über 50 Kilometern Waldwegen und von Wegweisern, Bänken, Abfall-
körben, Feuerstellen oder Brunnen füh- ren die Förster auf Teilflächen eine spe- zielle Erholungswald-Pflege durch.
Ökosponsoring: Eine Hand wäscht die andere
Diese umfangreichen Massnahmen zugunsten der Erholungssuchenden lassen sich nicht allein aus den Erlösen der Holzernte decken. Die Badener Forstleute gehen deshalb neue Wege, indem sie Naturprodukte und die Lei- stungen des Waldes von Sponsoren finanzieren lassen. In klassischen Sponsorenprojekten, wobei Werbekraft verkauft wird, wäscht eine Hand die andere. So fliessen zum Beispiel Gel- der der Aargauer Kantonalbank in das Waldreservat «Teufelskeller», die Brauerei Müller AG unterstützt die Umwandlung in Naturwald, der Rota- ry Club Baden sponsert die Auslich- tung von Föhrenwald oder die Allianz- Versicherung steht Pate für besonders grosse und alte Bäume. Daneben gibt
«Wälder sind Oasen, Orte der Inspira- tion oder Stätten der produktiven Lang- samkeit», sagte Roland Brogli, Regie- rungsrat des Kantons Aargau, anläss- lich der Preisverleihung in Basel.
Besonders in dicht besiedelten Gebie- ten wie dem Schweizer Mittelland spielt der Wald zur Erholung der Bevöl- kerung eine wichtige Rolle. Wer Natur, Stille oder gute Luft sucht, geht wenn möglich in den Wald.
Beliebter Spazierweg im Wald der Orts- bürgergemeinde Baden (Bild zVg).
Der Binding Waldpreis
Seit 1987 vergibt die Binding-Stiftung jährlich den Preis für vorbildliche Wald- pflege. Die Auszeichnung dient als An- erkennung von Waldbesitzern und Forst- betrieben, die ihren Wald beispielhaft nach den Grundsätzen der Nachhaltig- keit nutzen, dabei die ökologischen Potenziale und das soziale Umfeld umfassend berücksichtigen und Stra- tegien für den wirtschaftlichen Erfolg langfristig umsetzen. Das Motto des Binding-Waldpreises 2006 lautet: «Ver- änderungen als Chance für den Wald».
