Forschung - Überblick

Die Institutionen der DNFS sind insbesondere in folgenden Querschnittsforschungsbereichen aktiv:

  • Evolution der Erde und des Lebens
  • Veränderung der Vielfalt des Lebens (Biodiversität)
  • Stabilität und Änderung von Klima- und Umwelt
  • Schaffung von Modellgrundlagen für Zukunftsbewertungen
  • Beiträge zu angewandten Themen wie z.B. evolutionäre Medizin, Parasitenforschung, Wirkstoff- und Schadstoffforschung, Bionik

Die Institutionen der DNFS sind maßgeblich an der längst nicht abgeschlossenen naturwissenschaftlichen Entdeckung der Welt beteiligt, dazu gehören insbesondere:

  • Erforschung der Meere, darunter der Tiefsee
  • Erforschung der Polarregionen
  • Erforschung der weiteren unentdeckten Artenvielfalt in Tropen, Savannen, Wüsten, Städten und anderen Lebensbereichen.
  • Erforschung des Kosmos und der Planeten, darunter auch der Geologie der Erde

Biodiversität - Evolution - Umwelt - Ökodienste

Biodiversitätsforschung ist einerseits eng mit der Evolutionsforschung, andererseits eng mit der Umweltforschung und drittens eng mit Servicedienstleistungen verbunden. Einige Beispiele:

Zur Biodiversität zählen:

  • Vielfalt der Gene - molekularbiologisches Arbeiten ist auch für Forschungssammlungen essenziell

  • Vielfalt der Arten - dies ist eine der Kernaufgaben von Naturkundemuseen. Hierbei geht es u.a. um:
    • Entdeckung neuer Arten
    • Messung der Artenvielfalt
    • Evolutionäre (adaptive, selektive) Artbildungsprozesse

  • Vielfalt der Ökosysteme - auch in diesem Bereich forschen DNFS-Institutionen überaus aktiv, insb. zur.
    • Evolution der Ökosysteme
    • Ökosystemstabilität, -reaktivität und -transformation
    • Systemen, Kollaps von Ökosystemen

  • Vielfalt der biologischen Interaktion - da die Biodiversität die wichtigste Lebensgrundlage des Menschen darstellt, ist naturkundliche Forschung auch für dieses Thema essenziell.

Die Bedeutung der Bewahrung der Vielfalt des Lebens ergibt sich auch aus deren ökonomischem Nutzen:

  • zu den "Biosphären-Gütern" gehören u.a.: Nahrung, Wasser, Baumaterialien, Energieresourcen, Grundstoffe für Pharmazie und Chemie
  • "Ökosystem-Dienstleistungen“ beinhalten u.a.: Bestäubung, natürliche Schädlingsbekämpfung, Reinigung von Luft, Abwässern, Pufferung von Klima, Produktion von Sauerstoff, Bereitstellung von Böden, Ressourcen für Naturtourismus und vieles mehr.

Der ökonomische Wert der Biosphäre ist schwer in Geldwert auszudrücken. Eine umfassende Studie von Costanza et al. 1997 (in Nature) geht von 33 Milliarden US $ pro Jahr aus (siehe hier).

Zu den vielfältigen wissenschaftlichen Service-Leistungen insbesonderer großer Forschungssammlungen gehören unter anderem:

  • Verfügbarmachen einer Großforschungsinfrastruktur für externe Forschungsprojekte weltweit
  • Referenz-Archiv für Tier- und Pflanzenarten sowie für wissenschaftliche Objekte und zugehörige Daten(nachhaltige Bewahrung von Objekt-Vouchern)
  • Taxonomische Expertise und Ansprechpartner für weitere Fragestellungen
  • Ansprechpartner und Forschung für Naturschutz, Umweltmanagement, nachhaltige Nutzung
  • Beiträge zum wissenschaftlicher Nord-Süd-Dialog, hierbei gehören insbesondere die Vernetzung von Sammlungen mit Umwelt-Monitoring sowie das zur Verfügungstellen der Daten zu Sammlungsobjekten in weltweit zugänglichen, vernetzen Datenbanken
  • Wissenschaftsvermittlung: "Public Understanding of Research", hierbei insbesondere auch Vermittlung der Gesellschaftsrelevanz sammlungsbezogener Forschung
  • Beiträge zum Dialog Naturwissenschaften und Gesellschaft
  • Beiträge zur Bewahrung und nachhaltigen Nutzung des Welterbes biologische Vielfalt.

Methoden und Beispiele

Forschungsmethodik: Die Forschungsaktivitäten der DNFS-Mitglieder sind meist sammlungsbezogen. Sie umfassen dabei jedoch auch intensive Geländearbeit und High-Tech-Laborarbeit. Zusätzlich zu den morphologische Methoden der Beschreibung und des Vergleichs wird heute ein breites Spektrum moderner analytischer Methoden an den Forschungssammlungen eingesetzt. Dies reicht von der Elektronenmikroskopie und Massenspektrometrie über die DNA-Analyse, Sekundärstoff-Analytik bis hin zur Mikrosonde und zum Atomabsorptionspektrometer. Weiterhin sind statistische und sonstige bioinformatische Verfahren von herausragender Bedeutung. Auch Modellierungen und systemtheoretische Verfahren haben hohe Bedeutung. Die Anwendung solcher moderner Methoden an den deutschen Forschungssammlungen ermöglicht völlig neue Erkenntnisse und vertiefte Einsichten in Struktur, Funktion und Geschichte unseres Planeten und seiner Organismenwelt.

Forschungsbeispiele: Nachfolgend finden Sie einige wenige Beispiele aus den großen deutschen Forschungsmuseen. Sie zeichnen sich durch die unterschiedlichsten Forschungsvorhaben aus und arbeiten weit über die Landesgrenzen hinweg.

  • So koordinierte beispielsweise das Zoologische Forschungsinstitut und Museum Alexander König, Bonn alle deutschen Beiträge für den "Atlas of Breeding Birds of Europe" - ein grenzüberschreitendes Gemeinschaftswerk vieler europäischer Länder - heute eines der wichtigsten Handbücher für den angewandten Umwelt- und Naturschutz.
  • Das Forschungsinstitut und Naturmuseum Senckenberg koordiniert unter anderem eine groß angelegte Studie der FAO zur Fischerei der Anrainerstaaten des Roten Meeres, sowie mit Förderung des BMBF den Aufbau eines Internetknotens für Daten zu marinen Tiergruppen im Rahmen des deutschen GBIF-Netzwerkes. Es hat insgesamt einen Schwerpunkt in der Erforschung des marinen Lebens.
  • Die Zoologischen Sammlungen der Universität Hamburg haben einen starken Schwerpunkt auf der Erforschung des Lebens in der Tiefsee.
  • Die Forschungsschwerpunkte der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns umfassen u.a. die Evolution tertiärer Säugetiere, die Ökologie mesozoischer Tiere, die Systematik und Evolution paläozoischer Pflanzen, Florenentwicklungen unter ökologischem Stress, sowie die Evolution und Phylogenie niederer wirbelloser Tiere.
  • Ein Forschungsschwerpunkt des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart ist die Biodiversität des Erdmittelalters und der Erdneuzeit, die Gegenstand zahlreicher nationaler und internationaler Projekte ist. Im Rahmen verschiedener internationaler Forschungsprogramme wie GTI (Global Taxonomy Initiative), GBIF (Global Biodiversity Information Facilities) oder EDIT (European Distributed Institute of Taxonomy) ist das Stuttgarter Naturkundemuseum mit tragenden Funktionen beauftragt.
  • Die Forschungsschwerpunkte des Staatlichen Museums für Naturkunde Karlsruhe liegen insbesondere in folgenden Bereichen: Bodenökologie (hierbei v.a. Zoologie und Entomologie), Moorforschung (Botanik), parasitische Pilze und Flechten (Botanik), Wirbeltierpaläobiologie und Biomechanik (Geowissenschaften), Geologie des Oberrheingrabens (Geowissenschaften).
  • Die Forschungen am Berliner Museum für Naturkunde konzentrieren sich unter anderem auf die Evolutionsmechanismen von Mikro- bis Makroskala, auf die Reaktivität von Ökosystemen, auf Naturschutz-relevante Forschung sowie auf die Beeinflussung der Biodiversität und Evolution durch kosmische Faktoren (insbesondere Meteoriteneinschläge) und Umweltfaktoren.
  • Der Botanische Garten und Botanisches Museum Berlin-Dahlem bearbeitet u.a. mediterrane und lateinamerikanische Floren, hat einen weiteren Schwerpunkt auf der Erforschung von Algen und ist besonders im Bereich Bioinformatik aktiv.
  • Das Deutsche Entomologische Institut in Müncheberg ist insbesondere spezialisiert auf die Erforschung der großen Gruppe der Pflanzenwespen und erstellt hierzu einen globalen Online-Katalog, der auch die Objekte anderer Museen umfasst. Daneben wird an vielen weiteren Insektengruppen geforscht.
  • Aus dem Spektrum der Staatlichen Naturhistorischen Sammlungen Dresden seien die umfassende wissenschaftshistorische Forschung, die Erforschung der Geologie des Böhmischen Massivs, die paläobotanische Bearbeitung des Erdaltertums, die molekulargenetische Arbeit mit Erbgut aus historischem Sammlungsmaterial oder die Weichtierkartierung Sachsens genannt.
  • Das Staatliche Museum für Naturkunde in Görlitz hat einen starken Fokus auf die Erforschung der Bodenökologie.
  • Laufende Forschungsarbeiten beschäftigen sich im Herbarium Haussknecht, Jena mit der Taxonomie und Evolution ausgewählter Gruppen der Asteraceae, der Grasgattung Festuca sowie ausgewählter Lebermoosgattungen, mit der Moosflora des Kaukasus und der Evolution schwermetallresistenter Pflanzensippen Mitteleuropas. Die Sammlung ist außerdem eingebunden in die Fortführung der "Flora de Cuba" und die Flora von Ecuador. Die Erfassung der Typen ist Gegenstand eines Digitalisierungsprojekts, das mit Mitteln der Mellon-Foundation durchgeführt wird.

Insgesamt beteiligen sich die DNFS-Institutionen an vielen übergreifenden nationalen und internationalen Forschungs- und Forschungskoordinationsprogrammen, wobei sie eng untereinander kooperieren. (Nähere Infos siehe hier)