Bodenmikroben spielen eine grundlegende Rolle im Nährstoffkreislauf und der Zersetzung organischer Stoffe, doch ihre Reaktion auf die Urbanisierung ist noch wenig erforscht. Während frühere Forschungen gezeigt haben, dass Urbanisierung zur Homogenisierung von Pflanzen- und Tiergemeinschaften führt, wurden ihre Auswirkungen auf mikrobielle Gemeinschaften – insbesondere auf ihre funktionellen Merkmale – weniger beachtet. Angesichts der entscheidenden Rolle von Mikroben für die Erhaltung gesunder Ökosysteme ist das Verständnis ihrer Reaktion auf urbanen Druck für die Vorhersage zukünftiger ökologischer Veränderungen unerlässlich. Diese Wissenslücke unterstreicht die Notwendigkeit umfassender Forschung zum Einfluss der Urbanisierung auf mikrobielle Gemeinschaften in verschiedenen Biomen.
Eine aktuelle Studie (DOI: 10.1016/j.ese.2025.100547) , die am 21. März 2025 in Environmental Science and Ecotechnology veröffentlicht wurde und von Forschern der Shanghai Jiao Tong University, der Universität Helsinki und anderer globaler Institutionen durchgeführt wurde, liefert neue Einblicke in diesen komplexen Zusammenhang. Durch die Analyse mikrobieller Gemeinschaften in borealen, gemäßigten und tropischen Biomen zeigt die Forschung, dass die Urbanisierung Bakteriengemeinschaften homogenisiert, während Pilzgemeinschaften spezialisierter bleiben. Entscheidend ist, dass die Studie hervorhebt, wie sich diese mikrobiellen Veränderungen auf die Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen auswirken, und zeigt, dass Bakterien und Pilze trotz ihrer unterschiedlichen Anpassungsstrategien aufgrund überlappender Eigenschaften wichtige ökologische Funktionen aufrechterhalten.
Die Forscher untersuchten mikrobielle Bodengemeinschaften entlang eines Urbanisierungsgradienten – von unberührten Wäldern bis zu unterschiedlich alten Stadtparks – in drei Klimazonen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich Bakteriengemeinschaften in städtischen Umgebungen zunehmend ähnlicher wurden; ihre durchschnittliche Ähnlichkeit stieg von 79 % in Wäldern auf 85 % in jungen Stadtparks. Im Gegensatz dazu zeigten Pilzgemeinschaften eine stärkere Spezialisierung und widersetzten sich einer Homogenisierung. Die Studie fand auch heraus, dass 90 % der Bakterien in städtischen Böden Generalisten sind, die unter unterschiedlichen Bedingungen gedeihen, während 83 % der Pilze Spezialisten sind, die stark an bestimmte Umgebungen angepasst sind. Diese Divergenz rührt von der schnellen evolutionären Anpassungsfähigkeit von Bakterien her, die durch kürzere Generationszeiten und horizontalen Gentransfer begünstigt wird, während Pilze mit ihren langsameren Evolutionsraten an bestimmte Nischen gebunden bleiben. Trotz dieser Unterschiede unterstreicht die Studie die Widerstandsfähigkeit städtischer Böden, da Bakterien und Pilze gemeinsame funktionelle Merkmale aufweisen, die den Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf aufrechterhalten.
„Die Urbanisierung ist ein starker Faktor, der die mikrobiellen Bodengemeinschaften umgestaltet. Bakterien und Pilze reagieren jedoch auffallend unterschiedlich“, sagte Dr. Nan Hui, der korrespondierende Autor der Studie. „Bakterien passen sich schnell an städtische Bedingungen an, während Pilze ihre ökologische Spezialisierung beibehalten. Dies unterstreicht das komplexe Zusammenspiel zwischen mikrobieller Anpassung und der Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen.“
Die Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf die Stadtplanung und das ökologische Management. Das Verständnis der Reaktion mikrobieller Gemeinschaften auf die Urbanisierung kann Strategien zur Gestaltung von Grünflächen entwickeln, die Bodengesundheit und Biodiversität fördern. Die Studie legt nahe, dass mikrobielle Bodengemeinschaften trotz städtischer Störungen aufgrund der Redundanz ihrer ökologischen Funktionen ihre funktionale Widerstandsfähigkeit bewahren. Diese Widerstandsfähigkeit ist entscheidend für die Aufrechterhaltung wichtiger Ökosystemleistungen wie Nährstoffkreislauf und Abbau organischer Stoffe. Zukünftige Forschung könnte untersuchen, wie Stadtmanagementpraktiken – wie Bodenverbesserungen oder die strategische Auswahl der Vegetation – die mikrobielle Vielfalt und die Ökosystemfunktionen in Städten weiter verbessern können.
Teilen mit:
Entdecke mehr von Pugnalom
Melde dich für ein Abonnement an, um die neuesten Beiträge per E-Mail zu erhalten.
