ETH-News

Pflanzen mit mehrfachem Chromosomensatz haben gegenüber ihren Verwandten mit doppeltem Chromosomensatz Vorteile. Warum sie aber zu Beginn oft unfruchtbar sind, war nur teilweise bekannt. ETH-Biologinnen haben jetzt einen neuen Grund für die Startschwierigkeiten entdeckt.

Eine pestizidfreie Landwirtschaft ist auch ohne Umstellung auf Bio möglich. Robert Finger erklärt die Vorteile und Herausforderungen.

Laut einer neuen Studie könnte die Wiederherstellung natürlicher Wälder rund 226 Gigatonnen Kohlenstoff binden – allerdings nur dann, wenn die Menschheit auch ihre Treibhausgasemissionen stark reduziert. Zudem braucht es gemeinsame Anstrengungen zum Erhalt und zur Wiederherstellung der biologischen Vielfalt.

Wälder erneuern sich von Natur aus selbst. Wie die Waldverjüngung genau funktioniert, ist bisher jedoch kaum erforscht. Forschende der ETH Zürich und der WSL haben sich daran gemacht, das Puzzle zu lösen.

Wälder in ganz Europa leiden im Sommer vermehrt unter Hitze und Dürre – in manchen Jahren verbraunen Bäume vorzeitig und sterben teils sogar ganz ab. Forschende der ETH Zürich und der WSL zeigen auf, wie extreme Wetterbedingungen über mehrere Jahre die Verbraunung der Wälder begünstigen.

Im Waldlabor Zürich auf dem Hönggerberg untersuchen ETH-Forschende die Speicher- und Transportprozesse des Wassers im Wald. Kürzlich konnten sie zeigen, dass Streu und Totholz den Wasserhaushalt des Waldes weit stärker beeinflussen als bisher gedacht.

Die weltweiten Massnahmen zur Sanierung geschädigter Ökosysteme haben ihre Ziele bislang verfehlt. Für Sara Löfqvist muss ökologische Wiederherstellung sozial gerecht erfolgen, damit die Menschen, das Klima und die Biodiversität effektiv profitieren.

Bisher blieben Gebirgsregionen von biologischen Invasionen weitgehend verschont. Doch jetzt zeigt eine neue Monitoringstudie, dass sich weltweit gebietsfremde Pflanzen entlang von Verkehrswegen rasch in grössere Höhen ausbreiten.

Forschende der ETH Zürich konnten zeigen, welche Gene verhindern, dass sich Gräser selber befruchten. Pflanzenwissenschaftler:innen können den Mechanismus nun gezielter einsetzen, um neue Sorten von Futtergräsern aber auch von Reis oder Gerste zu züchten.

Forschende der ETH Zürich untersuchen in den Alpen, wie die Vegetation auf die Klimaerwärmung reagiert – und weshalb alpine Pflanzengesellschaften Neuankömmlingen aus tieferen Lagen nach wie vor standhalten.

Ein Forschungsteam der ETH Zürich und der WSL ist diesen Sommer nach Spitzbergen gereist, um das «Arctic Greening» unter die Lupe zu nehmen. Projektleiter Sebastian Dötterl über Forschen zwischen Eisbären, Streiks und Krieg.

Forschende der ETH Zürich, aus den USA und Uganda entdeckten das Gen, das in gewissen Maniok-Kultivaren eine Resistenz gegen die gefürchtete Maniok-Mosaikkrankheit vermittelt. Für die Züchtung resistenter Pflanzen ist das ein wichtiger Schritt.

Eine hohe biologische Vielfalt ist nicht nur schön, sie ist auch wichtig. ETH-Wissenschaftler erforschen die Grundlagen dazu, wie sich die Vielfalt von Arten und Genen entwickelt und wozu wir Menschen diese Vielfalt dringend brauchen.

Für Achim Walter ist es ein Gebot der Zeit, dass wir alle auch beim Essen den Verstand einschalten und Verantwortung übernehmen: Als Konsumierende können wir ein Ernährungssystem fördern, das der Umwelt dient, der Gesundheit und jenen, die nicht im Überfluss leben.

In der Videoserie «Ask the Expert» beantworten Fachpersonen der ETH Zürich Fragen aus der Community. In dieser Ausgabe gibt Bruno Studer Auskunft zum Thema molekulare Pflanzenzüchtung.

Mittels molekulargenetischer Methoden lassen sich heute zukunftsfähige Nutzpflanzen – wie beispielsweise ein Multinährstoffreis – züchten. Forschende fordern, das Risiko von neuen Pflanzensorten nicht aufgrund der Züchtungsmethode, sondern anhand ihrer Eigenschaften zu beurteilen.

Was für das Wiesland gilt, gilt offenbar auch für das Ackerland: Mischkulturen sind ertragreicher als Monokulturen. Das zeigt eine ETH-Forschungsgruppe um Christian Schöb auf.

Evolution kennt keinen Stillstand. Von Störungen lässt sie sich gar antreiben. Wie ETH-Forschende dem Geheimnis von Veränderungen auf die Spur kommen wollen.

Ein aussergewöhnliches Jahr geht zu Ende. ETH-News blickt zurück auf Lichtblicke in schwierigen und unruhigen Zeiten, auf geniale Einfälle, spannende Wissenschaft und gelebte Solidarität während und abseits der Corona-Pandemie.

Wird es wärmer, steigen Organismen aus dem Tiefland höher hinauf. Forschende der ETH und der WSL untersuchten, was mit Pflanzengemeinschaften auf Grasland in den Alpen geschehen könnte, wenn pflanzenfressende Heuschrecken aus tieferen Lagen sich dort ansiedeln.

Forschende der ETH Zürich weisen bei europäischen Laubbäumen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der ihre Wachstumsphase begrenzt: Bäume, die im Frühling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Blätter im Herbst früher ab.

Der warme und trockene Sommer 2018 hat in den verschiedenen Ökosystemen deutliche Spuren hinterlassen. ETH-Forschende stellen fest, dass auch in höheren Lagen künftig mit negativen Folgen zu rechnen ist, wenn sich das Klima weiter erwärmen wird.

Schon seit längerem ist bekannt, dass die RNA-Interferenz Gene in entfernten Zellen stummschaltet. Nun weisen ETH-Forschende erstmals eindeutig nach, dass kurze doppelsträngige RNA-Schnipsel die Kuriere sind, welche die RNA-Interferenz über weite Entfernung übermitteln.

Die fleischfressende Venusfliegenfalle ist bekannt dafür, dass ihre Fangblätter blitzartig zuklappen, sobald ein Beutetier ihre Sinneshaare zweimal in Folge berührt. Ein Team von Forschern der ETH Zürich und der Universität Zürich hat nun einen neuen Schnappmechanismus entdeckt.

Für Achim Walter ist klar: Die aufkeimende Künstliche Intelligenz wird die Agrarökologie entscheidend voranbringen. Doch bevor man die Früchte der KI ernten kann, müssen Computer noch einiges lernen.

Soja und Klee haben in ihren Wurzeln eigene Düngerfabriken – Bakterien stellen dort das für die Pflanzen wichtige Ammonium her. Obschon dies schon seit Langem bekannt ist, haben Wissenschaftler den Wirkungsmechanismus erst jetzt im Detail beschrieben. Das könnte nun helfen, mit Biotechnologie die Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten.

Eine Billion Bäume pflanzen ist nur ein Teil einer umfassenden Lösung für den Klimawandel. Thomas Crowther plädiert für einen ganzheitlichen Ansatz, der Wiederaufforstung und Emissionsreduktion umfasst.

Mit Smart Farming ist die Landwirtschaft im Big-Data-Zeitalter angekommen: Drohnen, Roboter und eine intelligente Bildverarbeitung sollen Effizienz und Nachhaltigkeit auf Bauernhöfen steigern. Davon könnte die kleinräumige Landwirtschaft in der Schweiz besonders profitieren.

ETH-Forschende sind massgeblich an einer Methode beteiligt, mit der rasch und gezielt krankheitsresistente Bohnen für verschiedene Weltregionen gezüchtet werden können. Damit tragen sie dazu bei, die Ernährungssicherheit von Selbstversorgern in Ländern in den Tropen zu verbessern.

ETH-Forschende fanden im Unterengadin auf über 2400 Metern Steinpilze – das höchste bisher bekannte Vorkommen des beliebten Speisepilzes in den Alpen. Und die Pilze haben sich einen neuen Pflanzenpartner «geschnappt», der noch nicht auf der Liste möglicher Symbionten stand.

Fremde Planeten beflügeln unsere Vorstellungskraft: Warum nicht Mond oder Mars besiedeln? Wo Fakten fehlen, blüht die Fiktion. Nicht selten wird aus Science-Fiction aber irgendwann Realität.

Die aktuelle Folge des ETH-Podcasts handelt von einer Forscherin, welche ein Ökosystem für Astronauten in einer Raumstation oder Bewohner einer Mars-Basis entwickeln möchte.

Agrartechnik geniesst keinen guten Ruf. Dabei ist sie – intelligent weiterentwickelt – wichtig für mehr Nachhaltigkeit und Biodiversität in der Landwirtschaft, meint Achim Walter.

Dank Digitalisierung forschen Ökologen immer seltener im Feld. Doch auf digitale Daten allein sollte man sich nicht verlassen, findet Christoph Küffer. Ein Plädoyer für die Feldforschung.

Um unsere Landwirtschaft ökologischer und widerstandsfähiger zu machen, ist eine moderne und leistungsfähige Züchtungsforschung unabdingbar, sagt Wilhelm Gruissem.

Pflanzenbiotechnologen der ETH Zürich haben Maniok mit Hilfe der berühmten Genschere CRISPR/Cas9 genetisch verändert. Die neue Sorte enthält amylosefreie Stärke, welche für die Verarbeitung von Vorteil ist.

Der Klimawandel bringt nicht nur trockenere Sommer, sondern auch wärmere Frühlinge. Dies lässt Bäume und Sträucher früher austreiben, was sie für späten Frost anfällig macht, wie ETH-Waldforscher nachweisen.

Wo und wie wir Ackerbau betreiben, ist seit jeher eine strittige Frage – und heute aktueller denn je. Doch einfache Antworten wird es auch künftig keine geben, meint Achim Walter.

Wir haben jetzt die Gelegenheit, eine globale Antwort auf die Abholzung von Wäldern, die Bodenzerstörung und den Klimawandel zu finden. Nutzen wir sie, sagt Jaboury Ghazoul.

Yams ist ein Wurzelgewächs und als Grundnahrungsmittel in Westafrika unentbehrlich. Die herkömmlichen Anbaumethoden sind aber unproduktiv und degradieren Böden. Das Projekt YAMSYS will dies ändern – zusammen mit lokalen Akteuren der Yams-Wertschöpfungskette.

Im Sommerhalbjahr untersuchen Umweltwissenschaftler anhand von einzelnen Blättern, wie Bäume mit Licht, Wasser und Nährstoffen haushalten und wie dies die CO₂-Aufnahme ganzer Wälder beeinflusst.

ETH-Forschende haben eine neue Reissorte entwickelt, die in ihren Körnern nicht nur die Spurenelemente Eisen und Zink anreichert, sondern gleichzeitig auch Beta-Karotin als Vorstufe von Vitamin A erzeugt. Damit liesse sich der «versteckte Hunger» in Entwicklungsländern wirkungsvoll eindämmen.

Stacheln und Dornen halten hungrige Grosssäuger fern. So die gängige Lehrmeinung. ETH-Forschende konnten nun aber nachweisen, dass auch die spitzen Pflanzenanhängsel Raupen das Leben schwermachen. Diese Erkenntnis könnte in der Züchtung von Nutzpflanzen wichtig werden.

Was braucht es, um unsere Agroökosysteme diverser und sicherer zu gestalten? Zum Beispiel Buchweizen – ein vielversprechendes altes Korn, das nicht verwandt ist mit Getreide, dennoch lagerbare Körner macht und herrlich herb bis bitter schmeckt.

Nur wenige alte Gemüse- und Fruchtsorten aus dem enormen Agrobiodiversitätsschatz der Schweiz haben ihren Weg zu den Grossverteilern gefunden. Dabei könnten diese ursprünglichen Nutzpflanzen helfen, den genetischen Flaschenhals in der Landwirtschaft zu überwinden.

Überlässt man Wiederaufforstungs-Flächen von tropischen Wäldern der Natur, kann sich der Bestand gewisser gefährdeter Baumarten nicht erholen. Insbesondere gilt dies für Bäume mit grossen Früchten, deren Samen von Vögeln ausgebreitet werden, wie ETH-Wissenschaftler in einem Regenwald in Indien zeigten.

Wie die Unterschiede zwischen den Geschlechtern entstehen, ist nicht nur abhängig davon, welche Teile des Erbguts geschlechtsspezifisch aktiv werden. Es stellt sich auch die Frage, in welchem Geschlecht solche Veränderungen stattfinden. Das zeigen ETH-Forscher anhand eines nahe verwandten Pflanzenpaars.

In Zeiten von Bio-Boom und verklärter Naturromantik hat die Pflanzenzüchtung einen schweren Stand. Vergessen geht, dass ihr der Mensch seine wichtigsten Nahrungslieferanten verdankt. Fast nichts von dem, was wir heute essen, kam früher auf der Welt natürlich vor.

Forschende der ETH Zürich haben mit der Hefe erstmals einen nichtpflanzlichen Organismus dazu gebracht, Stärke zu produzieren. Mit Hilfe des neuen Modellsystems können sie nun einfach erforschen, wie Stärke gebildet wird und welche Rolle die beteiligten Enzyme dabei spielen. In Zukunft lassen sich in Hefe möglicherweise gezielte Veränderungen an der Stärke ausprobieren.

Vor mehr als 10'000 Jahren begann der Mensch, Wildpflanzen zu domestizieren. Seitdem züchten wir Kulturpflanzen, um sie resistenter zu machen und Erträge zu steigern. Neue Methoden erlauben es nun, das Erbgut präzise zu verändern. Das wirft Fragen auf, die gesellschaftlich diskutiert und entschieden werden müssen.

Die Pflanzenwissenschaftler der ETH Zürich haben vor kurzem in Lindau-Eschikon eine weltweit einmalige Anlage in Betrieb genommen: eine Feldphänotypisierungsanlage. Damit können die Forschenden Kulturpflanzen sehr präzise vermessen und überwachen.

The Seychelles archipelago in the western Indian Ocean is home to the Coco de Mer, a legendary palm tree that grows the biggest seeds in the world. These have been highly prized for centuries and still are popular tourist souvenirs today. But can the Coco de Mer flourish in the face of adversity?

Vom 10. bis 11. März besuchte eine Delegation von Schulleitungsmitgliedern und Forschenden von Universitäten Südafrikas die ETH Zürich. ETH-News hat mit zwei Forschern gesprochen, die seit über zehn Jahren zusammenarbeiten.

Wild bees pollinate our crops, and in doing so produce much of the food on which the world depends. But the destruction of their natural habitats, mostly due to agricultural spread and intensification, means we are losing these valuable insects. Promoting beekeeping to compensate for the loss of wild pollinators is not a straight forward solution, however.

“It’s complicated…”, or at least “it’s more complicated than you think“. Our opinion on issues, from the futile to the most pressing, tends to be based on an illusion of understanding [1]. We think we know, and this entitles us to take action. But it’s actually more complicated than you think.

Forschende in Zürich und Köln sammelten eine grosse Zahl von Bakterienstämmen, die auf Pflanzen leben. Die Sammlung steht am Anfang eines vielversprechenden neuen Forschungsgebiets. Wissenschaftler können nun gezielt im Labor untersuchen, wie Bakterien Wachstum und Gesundheit von Pflanzen fördern.

Pflanzenforscherinnen und -forscher haben einen Weg gefunden, dass die Maniokpflanze höhere Mengen von Vitamin B6 in ihrer Wurzelknolle und ihren Blättern bildet. Dies könnte helfen, Millionen von Menschen in Afrika vor schweren Mangelerscheinungen zu schützen.

Die Baubewilligung ist erteilt: Die ETH Zürich, die Universität Zürich und der Kanton Zürich können in Eschikon Lindau mit dem Agrovet-Strickhof ein gemeinsames, landwirtschaftliches Bildungs- und Forschungszentrum bauen. Forschungsleiterin Carla Soliva und der IT-Verantwortliche Hans-Rudolf Wettstein zu den geplanten Bauten und die Chancen für die Nutztierforschung.

Since the dawn of human civilization, trees and forests have provided us with food, resources, and energy. And humans often have a strong sense of connection with trees – we display an affection and tenderness for them. But the history of human development is also one of forest loss and transformation.

Wissenschaftler der ETH Zürich bauten ein Thermometer, das mindestens hundertmal empfindlicher ist als bisherige Temperatursensoren. Es besteht aus einem biologisch-synthetischen Hybridmaterial mit Tabakzellen und Nanoröhrchen.

Phosphor spielt als Pflanzennährstoff eine zentrale Rolle für die Landwirtschaft. Durch eine zielgerichtete Züchtung könnten Pflanzen den vorhandenen Bodenphosphor besser nutzen. Doch es gibt auch innovative Strategien um das Phosphorrecycling zu verbessern.