Die Laufkäfer (Carabidae) besiedeln nahezu alle Lebensräume auf dem Land und in der Uferzone von Gewässern. Sie zählen zu bevorzugten Umweltindikatoren und werden bei vielen Planungsvorhaben als wichtige Standardartengruppe zur Bewertung von Lebensräumen herangezogen. Rote Listen dokumentieren den Kenntnisstand über die Gefährdung der einzelnen Arten und über den Anteil gefährdeter Arten der betrachteten Sippe. Die Artenliste gibt den aktuellen Stand der faunistischen Bearbeitung der Laufkäfer wider. Für die vorliegende 3. Auflage der Roten Liste wurden über 180.000 Datensätze ausgewertet, das entspricht mehr als einer Verdoppelung im Vergleich zur 2. Auflage von 2009. Redaktionsschluss: 31.12.2022

In dieser Arbeit wurde die Wechselwirkung von U(VI) und Eu(III) mit den Pflanzenzelllinien Brassica napus und Daucus carota sowie mit B. napus-Pflanzen mit verschiedenen biochemischen, systembiologischen, spektroskopischen und mikroskopischen Methoden untersucht. Die Untersuchungen der Wechselwirkung von Uran und Europium mit den Pflanzenzelllinien (B. napus und D. carota) gaben einen umfassenden Einblick in Mobilisierungs- und Immobilisierungsprozesse auf zellulärer und molekularer Ebene. Für beide Pflanzenzelllinien konnten dabei vergleichbare Ergebnisse hinsichtlich der Immobilisierungskinetik erhalten werden. Für U(VI) und Eu(III) konnte eine Immobilisierung durch die Wechselwirkung mit den Pflanzenzellen in zeit- und konzentrationsabhängigen Bioassoziationsstudien nachgewiesen werden, welche im direkten Zusammenhang mit der Aufnahme in die Pflanze und einem potentiellen Eintrag in die Nahrungskette steht. Die dabei beobachteten Veränderungen die Zellvitalität betreffend zeigen, dass sowohl Uran als auch Europium Stressreaktionen in den Zellen auslösen. Für U(VI) wurde für die Wechselwirkung mit beiden Pflanzenzelllinien bei einer Ausgangskonzentration von 20 µM U(VI) ein einstufiger Bioassoziationsprozess nachgewiesen. Eine Immobilisierung konnte auch für die – unter Umweltbedingungen hohe – Konzentration von 200 µM U(VI) beobachtet werden, wobei die Lokalisation von Uran in den Pflanzenzellen belegte, dass dieses aktiv in die Zellen aufgenommen wurde und sich dort in großen Mengen ablagerte. Außerdem wurde basierend auf dem Nachweis einer Kolokalisation von Uran und Phosphor auf eine Anbindung von Uran an (organische) Phosphate geschlossen, was durch XAS-Untersuchungen bestätigt werden konnte. Innerhalb der Zelle konnte die Präzipitation und erstmalig die intrazelluläre Sorption von Uran an Biomembranen nachgewiesen werden. Die Kinetik der Immobilisierung zeigte jedoch für diese hohe U(VI)-Konzentration im Vergleich zu 20 µM U(VI) einen anderen Verlauf, welcher neben der Immobilisierung auch Phasen der (Re-)Mobilisierung von Uran aufwies. Für D. carota äußerte sich diese verringerte Immobilisierung in einer verlangsamten Bioassoziation zu Beginn der Exposition. Für B. napus konnte für längere Expositionszeiten eine Re-Mobilisierung von Uran beobachtet werden, was einen mehrstufigen Bioassoziationsprozess zur Folge hatte, bei welchem bis zu 51% des zuvor immobilisierten Urans wieder in Lösung freigesetzt wurde. Diese Phasen der erhöhten Mobilität von Uran standen dabei in zeitlicher Übereinstimmung mit dem Auftreten einer neuen U(VI)-Spezies in den Nährmedien. Insgesamt wurden in beiden Systemen chemisch identische oder sehr ähnliche U(VI)-Spezies identifiziert. Mittels HPLC, NMR und TRLFS gelang die Identifizierung der U(VI)-Metabolitspezies als Uranyl(VI)-Malat-2:2-Komplex. Es wurde der Beleg erbracht, dass Malat, welches von den Zellen gebildet wird, in das Nährmedium freigesetzt wird und U(VI) komplexiert, was eine geringere Immobilisierung von Uran zur Folge hat. Weiterhin konnte belegt werden, dass das Phänomen der Mobilisierung von Uran für beide Pflanzenzelllinien auftritt und mit der Entstehung eines U(VI)-Malat-Komplexes in den Nährmedien in Verbindung steht. Mittels Proteomics als Methode der Systembiologie konnten Hinweise auf eine Anreicherung von Malat innerhalb des Citratzyklus in Folge der U(VI)-Exposition erhalten werden, die diese Hypothese zusätzlich untermauern. Aufbauend auf den Untersuchungen dieser Arbeit kann geschlussfolgert werden, dass die Immobilisierung von Uran durch die Komplexierung mit freigesetzten Pflanzenzellmetaboliten verringert werden kann. Diese (Re-)Mobilisierungsprozesse müssen für eine zuverlässige Modellierung des Radionuklidtransports in der Umwelt berücksichtigt werden, da mit einer erhöhten Bioverfügbarkeit von Radionukliden ein größeres Umweltrisiko einhergehen kann. Die Bioassoziation von Eu(III) mit beiden Pflanzenzelllinien zeigte sowohl für die niedrigere (30 µM) als auch für die höhere (200 µM) Ausgangskonzentration einen einstufigen Prozess, der zur Immobilisierung von Europium innerhalb von 24 bis 48 h führte. Mittels TRLFS war keine Bildung einer (die Mobilität erhöhenden) Eu(III)-Metabolitspezies nachweisbar, wie es für U(VI) der Fall war. Die Lokalisation von Europium in den Zellen belegte auch hier die Akkumulation, wobei sich jedoch ein anderes Bild der Immobilisierung verglichen mit Uran bot. Für Europium konnte keine vermehrte Anbindung an Biomembranen beobachtet werden und Präzipitate traten nur in geringem Maße auf. Dafür zeigten sich lokale Ablagerungen von europium- und phosphorhaltigen Agglomeraten in Zellwand und Cytoplasma, wobei für Letzteres eine Anbindung an Proteinstrukturen (Komplexierung von Europium) wahrscheinlich ist. Damit ist für Europium, ebenso wie für Uran, eine Anbindung an (organische) Phosphate in der Zelle anzunehmen. Es konnten für die Wechselwirkung von U(VI) und Eu(III) mit beiden Pflanzenzelllinien die Teilprozesse der Biosorption, Bioakkumulation, Biokomplexierung und Biopräzipitation nachgewiesen werden, welche simultan und innerhalb von 24 h Exposition in den Zellen ablaufen. Für Uran gibt es zudem spektroskopische Hinweise auf eine Bioreduktion über einen Ein-Elektronen-Transfer. Untersuchungen zur Aufnahme von Uran und Europium in D. carota-Zellen lieferten zudem Hinweise, dass Calcium-Ionenkanäle einen möglichen Weg für die Aufnahme von Uran in die Zellen darstellen. Proteomics-Analysen von U(VI)-exponierten B. napus-Zellen zeigten außerdem eine deutliche Überexpression von Calcium-transportierenden ATPasen, die ebenfalls auf einen Zusammenhang zwischen Uranaufnahme und Calcium-Homöostase hindeuten. Die Untersuchung der Wechselwirkung von Uran und Europium mit B. napus-Pflanzen zeigte ebenso wie die Studien mit Suspensionszellkulturen eine Immobilisierung beider Metalle, wobei die Aufnahme und Translokation von Uran und Europium in den Pflanzen einen potentiellen Eintrittspfad dieser in die Nahrungskette darstellen. Mithilfe der chemischen Mikroskopie konnten in B. napus-Wurzeln nach 72 h Exposition mit 200 µM Eu(III) drei Eu(III)-Spezies ortsaufgelöst bestimmt werden, die eine Aufnahme und Komplexierung von Eu(III) in die Pflanze belegen. Insgesamt konnte durch die Anwendung verschiedener hochmoderner Methoden in dieser Arbeit ein umfassender Einblick in die Wechselwirkungen von U(VI) und Eu(III) als Analogon für Am(III) und Cm(III) mit Pflanzen auf zellulärer und molekularer Ebene gegeben werden, der zu einem tieferen Prozessverständnis beiträgt. Neben spektroskopischen, mikroskopischen und biochemischen Methoden lieferten auch systembiologische Untersuchungen mittels Proteomics Einblicke in Veränderungen der Proteinexpression der Zellen. Abschließend lässt sich sagen, dass Uran und Europium durch die Interaktion mit Pflanzen(zellen) immobilisiert werden, jedoch dabei die Art und Weise der Wechselwirkung stark von dem jeweiligen Metall abhängt. Die Untersuchungen dieser Arbeit zeigen, dass Pflanzen im Falle einer Freisetzung von Radionukliden aus einem Endlager und eines Eintritts in die Biosphäre über das Grundwasser eine entscheidende Rolle für deren Migrationsverhalten in der Umwelt spielen können. Gleichzeitig geht mit einer Immobilisierung der Radionuklide ein Eintrag in die Nahrungskette und damit ein potentielles Gesundheitsrisiko einher. Das generierte Prozessverständnis liefert erheblich tiefere Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Radionukliden und Pflanzen, als es die bisher für die Risikoabschätzung eines Endlagers herangezogenen Transferfaktoren ermöglichen. Es dient der Weiterentwicklung biogeochemischer und radioökologischer Modelle, die wiederum zuverlässigere Dosisabschätzungen erlauben. Um die Interaktion mit anderen sechswertigen Actiniden wie PuO22+ und NpO22+ einschätzen zu können und damit zuverlässige Sicherheitsbeurteilungen zu ermöglichen, sind zukünftig vergleichbare Untersuchungen auch mit diesen, für die Radiotoxizität in Endlagern relevanten, Vertretern durchzuführen.

Die vorliegende Dissertation stellt den ersten Teil eines Nachschlagewerks zur Tertiärflora Sachsens dar. Dieser Teil umfasst alle Taxa, die sich auf Angiospermenblätter und auf Ginkgo gründen. Auf einen Überblick zum regionalgeologischen Kenntnisstand des Tertiärs in Sachsen folgend, werden phytostratigrafische Konzepte vorgestellt und ein historischer Abriss der tertiärpaläobotanischen Forschung in Sachsen gegeben. Nach einer Erfassung aller bis Ende 2013 für das sächsische Tertiär publizierten pflanzlichen Makrofossilien und deren Fundorte (Primärdaten), welche durch projektbezogene Qualifikationsarbeiten Dritter durch zusätzliche Attribute ergänzt und vereinheitlicht wurden, werden die fossilen Taxa von Angiospermenblättern selektiert, deren Daten harmonisiert, ausgewertet und auf einen einheitlichen Forschungsstand gebracht. Für 187 von 235 untersuchten Taxa werden Datenblätter für einen Bestimmungsatlas erstellt. In diesem Atlas werden makro- und mikromorphologische Merkmale der Arten beschrieben, sowie Angaben zur Systematik, Synonymie, Paläoökologie und räumlicher und zeitlicher Verbreitung gemacht. Der beschreibende Teil wird durch Abbildungen und instruktive Zeichnungen ergänzt. Im Ergebnisteil werden die Daten nach ihrer Qualität innerhalb der Literatur begutachtet und anwendungsbezogen diskutiert. Eine Bibliografie der umfangreichen paläobotanischen Literatur für sächsische Pflanzenfossilien rundet die Arbeit ab. Um die taxon- und fundortbezogenen Daten visualisieren und effektiv verwalten zu können, werden diese in ein Open Source-Geoinformationssystem (GIS) überführt. Die im GIS implementierten Untersuchungsergebnisse ermöglichen erstmalig sowohl eine Generierung von Verbreitungs-karten für die Taxa tertiärer Angiospermenblätter und des Ginkgos in Sachsen als auch eine Abfrage von topografischen, geologischen und paläobotanischen Informationen zu den Fossilfundstellen. Ein für das Fossilmaterial entwickelter Bestimmungsschlüssel erlaubt zudem eine grobe Determination der Funde im Gelände. Das Kompendium wird in gedruckter und digitaler Version für die freie Nutzung zur Verfügung gestellt. / The thesis represents the first part of a reference book to the Tertiary flora of Saxony. All taxa based on leaves of angiosperms and on Ginkgo are included in this compendium. After an overview about the geological state of knowledge on the Tertiary in Saxony, phytostratigraphic concepts are introduced and a historical survey on the Tertiary paleobotanical research in Saxony is given. All plant macrofossils published from Saxonian Tertiary until end of 2013 and their sites of discovery (primary data) were recorded. This data were supplemented by additional attributes and unified through project-based M.Sc. theses. Subsequently, taxa of fossil leaves were selected, their data evaluated and brought to a consistent state of research. Data sheets for 187 out of 235 examined taxa were established for a determination atlas. Macro- and micromorphological attributes are described in this atlas and information are given about the systematic, synonymy, palaeoecology and spatial and temporal distribution. The describing part is illustrated by images and instructive drawings. The documented data were surveyed and discussed related to their quality within the literature in the result part. A bibliography of the extensive palaeobotanical literature for plant fossils of Saxony completes the work. The taxon and locality related data are implemented into an open source geographical information system (GIS) in order to visualize and to manage them effectively. For the first time, the results of this thesis implemented in the GIS allow the generation of distribution maps for the taxa of leaves of Tertiary angiospermes and Ginkgo in Saxony. Furthermore it enables to query topographical, geological and paleobotanical information about the fossil sites. A determination key was developed for the fossil material that allows a rough determination of the findings in the field. The compendium will be available for free use in a printed as well as in a digital version.

Die vorliegende Dissertation stellt den ersten Teil eines Nachschlagewerks zur Tertiärflora Sachsens dar. Dieser Teil umfasst alle Taxa, die sich auf Angiospermenblätter und auf Ginkgo gründen. Auf einen Überblick zum regionalgeologischen Kenntnisstand des Tertiärs in Sachsen folgend, werden phytostratigrafische Konzepte vorgestellt und ein historischer Abriss der tertiärpaläobotanischen Forschung in Sachsen gegeben. Nach einer Erfassung aller bis Ende 2013 für das sächsische Tertiär publizierten pflanzlichen Makrofossilien und deren Fundorte (Primärdaten), welche durch projektbezogene Qualifikationsarbeiten Dritter durch zusätzliche Attribute ergänzt und vereinheitlicht wurden, werden die fossilen Taxa von Angiospermenblättern selektiert, deren Daten harmonisiert, ausgewertet und auf einen einheitlichen Forschungsstand gebracht. Für 187 von 235 untersuchten Taxa werden Datenblätter für einen Bestimmungsatlas erstellt. In diesem Atlas werden makro- und mikromorphologische Merkmale der Arten beschrieben, sowie Angaben zur Systematik, Synonymie, Paläoökologie und räumlicher und zeitlicher Verbreitung gemacht. Der beschreibende Teil wird durch Abbildungen und instruktive Zeichnungen ergänzt. Im Ergebnisteil werden die Daten nach ihrer Qualität innerhalb der Literatur begutachtet und anwendungsbezogen diskutiert. Eine Bibliografie der umfangreichen paläobotanischen Literatur für sächsische Pflanzenfossilien rundet die Arbeit ab. Um die taxon- und fundortbezogenen Daten visualisieren und effektiv verwalten zu können, werden diese in ein Open Source-Geoinformationssystem (GIS) überführt. Die im GIS implementierten Untersuchungsergebnisse ermöglichen erstmalig sowohl eine Generierung von Verbreitungs-karten für die Taxa tertiärer Angiospermenblätter und des Ginkgos in Sachsen als auch eine Abfrage von topografischen, geologischen und paläobotanischen Informationen zu den Fossilfundstellen. Ein für das Fossilmaterial entwickelter Bestimmungsschlüssel erlaubt zudem eine grobe Determination der Funde im Gelände. Das Kompendium wird in gedruckter und digitaler Version für die freie Nutzung zur Verfügung gestellt. / The thesis represents the first part of a reference book to the Tertiary flora of Saxony. All taxa based on leaves of angiosperms and on Ginkgo are included in this compendium. After an overview about the geological state of knowledge on the Tertiary in Saxony, phytostratigraphic concepts are introduced and a historical survey on the Tertiary paleobotanical research in Saxony is given. All plant macrofossils published from Saxonian Tertiary until end of 2013 and their sites of discovery (primary data) were recorded. This data were supplemented by additional attributes and unified through project-based M.Sc. theses. Subsequently, taxa of fossil leaves were selected, their data evaluated and brought to a consistent state of research. Data sheets for 187 out of 235 examined taxa were established for a determination atlas. Macro- and micromorphological attributes are described in this atlas and information are given about the systematic, synonymy, palaeoecology and spatial and temporal distribution. The describing part is illustrated by images and instructive drawings. The documented data were surveyed and discussed related to their quality within the literature in the result part. A bibliography of the extensive palaeobotanical literature for plant fossils of Saxony completes the work. The taxon and locality related data are implemented into an open source geographical information system (GIS) in order to visualize and to manage them effectively. For the first time, the results of this thesis implemented in the GIS allow the generation of distribution maps for the taxa of leaves of Tertiary angiospermes and Ginkgo in Saxony. Furthermore it enables to query topographical, geological and paleobotanical information about the fossil sites. A determination key was developed for the fossil material that allows a rough determination of the findings in the field. The compendium will be available for free use in a printed as well as in a digital version.

Plastid genomes of photosynthetic flowering plants are usually highly conserved in both structure and gene content. However, the plastomes of parasitic and mycoheterotrophic plants may be released from selective constraint due to the reduction or loss of photosynthetic ability. Here we present the greatly reduced and highly divergent, yet functional, plastome of the nonphotosynthetic holoparasite Hydnora visseri (Hydnoraceae, Piperales). The plastome is 27 kb in length, with 24 genes encoding ribosomal proteins, ribosomal RNAs, tRNAs and a few non-bioenergetic genes, but no genes related to photosynthesis. The inverted repeat and the small single copy region are only ~1.5 kb, and intergenic regions have been drastically reduced. Despite extreme reduction, gene order and orientation are highly similar to the plastome of Piper cenocladum, a related photosynthetic plant in Piperales. Gene sequences in Hydnora are highly divergent and several complementary approaches using the highest possible sensitivity were required for identification and annotation of this plastome. Active transcription is detected for all of the protein coding genes in the plastid genome, and one of two introns is appropriately spliced out of rps12 transcripts. The whole genome shotgun read depth is 1,400X coverage for the plastome, while the mitochondrial genome is covered at 40X and the nuclear genome at 2X. Despite the extreme reduction of the genome and high sequence divergence, the presence of syntenic, long transcriptionally-active open reading frames with distant similarity to other plastid genomes and a high plastome stoichiometry relative to the mitochondrial and nuclear genomes suggests that the plastome remains functional in Hydnora visseri. A four stage model of gene reduction, including the potential for complete plastome loss, is proposed to account for the range of plastid genomes in nonphotosynthetic plants.

Die vorliegende Arbeit widmet sich den aktuellen Problemen der Branche für Blumen und Pflanzen und hat zum Ziel, eine lebensstilbasierte Kundensegmentierung im Blumen- und Pflanzeneinzelhandel in Deutschland zu erstellen. Da diesbezüglich kaum auf bereits vorhandene Forschungsarbeiten zurückgegriffen werden konnte, werden grundsätzliche Theorien diskutiert und miteinander in Verbindung gebracht. So werden einerseits die aktuellen Gegebenheiten des Marktes für BuP bestimmt, sozialwissenschaftliche Theorien über Lebensstile diskutiert und die Theorien des Marketings, insbesondere die der Marktsegmentierung und die der zur Verfügung stehenden Marketinginstrumente, berücksichtigt. Basierend auf diesen Theorien wird ein interdisziplinäres Modell entwickelt, das die Kaufmotive der Konsumenten für BuP erforscht. Ziel ist es, Rückschlüsse über das Zustandekommen von Kaufentscheidungen zu erhalten, was es im Umkehrschluss ermöglicht, Handlungsempfehlungen für die Marktangebotsseite abzuleiten. Dazu werden in einer empirischen Erhebung 880 Konsumenten befragt und deren Antwortverhalten ausgewertet. Dabei finden eine Faktorenanalyse, eine Clusteranalyse und eine multinominale logistische Regressionsanalyse Anwendung. Die Ergebnisse zeigen auf, dass sich die Konsumenten in sechs verschiedene Zielsegmente differenzieren lassen. Des Weiteren zeigen die Beschreibungen der sechs Segmente Möglichkeiten für einen möglichst effizienten Einsatz der Marketinginstrumente auf. Die Diskussion über deren Einsatz erfolgt anhand ausgewählter Situationen aus der Unternehmenspraxis.

This thesis examines the morphology of Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832) through several lenses. The first explores Goethe's morphology as he applied it in his botanical work and supplies an explanation of what Goethe referred to as archetypal phenomena and the archetypal plant. The scope of exploration then broadens to include how Goethe's morphology related to contemporary intellectual trends, in particular Linnaean taxonomy and Kantian Idealism. These contexts serve to situate the development of Goethe's own thinking from his initial formulations of morphology to later variations. The second half of the thesis focuses on contemporary applications of Goethe's ideas in morphology. Natural aesthetics serves as a natural extension. Modern theories of natural aesthetics seek out different justifications for aesthetic experiences arising from engagement with the natural world and this thesis offers Goethe's morphology as an additional possibility. The final chapter looks at The Nature Institute and how it has adopted Goethe's methods and applied them to modern genetics while expanding its scope to include cultural and ethical contexts. Through its presentation, this thesis intends that Goethe's morphology can be applied beyond it usual biological subject matter, including itself. / Graduation date: 2012

Die vorliegende Dissertation behandelt die Ökologie von Cnidium dubium (Schkuhr) Thell. (Sumpf-Brenndolde), Gratiola officinalis L. (Gottes-Gnadenkraut) und Juncus atratus Krocker (Schwarze Binse), drei gefährdeten Arten, die als sogenannte Stromtalpflanzen in Mitteleuropa in ihrem Vorkommen eng an die Flussauen gebunden sind. Die Arbeit basiert auf verschiedenen Simulationsexperimenten und Feldstudien in der Unteren Havelniederung, einem „Feuchtgebiet von internationaler Bedeutung“. Sie behandelt Themenkomplexe wie das Samenbankverhalten, die Samenkeimung, die Stickstofflimitierung, die Konkurrenzkraft, das Verhalten der Pflanzen nach einer Sommertrockenheit und nach einer Winter/Frühjahrsüberflutung. Ferner widmet sie sich der Populationsbiologie der Arten und dem Verhalten der Pflanzen nach besonderen Störungsereignissen wie Mahd, Herbivorie und der Sommerflut 2002. Der Leser erfährt, wie die Pflanzen in verschiedenen Lebensphasen auf die auentypische Umwelt reagieren und erhält umfassende Einblicke in physiologische Mechanismen, die der Anpassung an die typischen Bedingungen einer mitteleuropäischen Flussaue dienen. Eine Interpretation der Ergebnisse zeigt auf, welche der spezifischen Eigenschaften zur Gefährdung der drei Stromtalarten beitragen. Die Arbeit ist für den Arten-, Biotop- und Landschaftsschutz interessant. Darüber hinaus bietet sie zahlreiche Anknüpfungspunkte zur ökophysiologischen Grundlagenforschung. Die verstärkte Nutzung physiologischer Methoden bei der Klärung ökologischer Fragestellungen wird angeregt. / The thesis deals with the ecology of three endangered European river corridor angiosperms Cnidium dubium (Schkuhr) Thell., Gratiola officinalis L. und Juncus atratus Krocker. The study is based on different experimental approaches and field surveys in a wetland along the Lower Havel River, a designated German Ramsar-site (Wetland of International Importance). This involves the examination of aspects of seed bank dynamics, germination, nitrogen limitation, competitive ability, and the response of plants to summer drought and/or winter/spring flooding. The thesis continues with a detailed study of the population biology of the species at natural sites and the response of these plants to specific disturbances like mowing, herbivory and the severe summer flooding in 2002. The reader learns about the traits of the three plant species to tolerate the typical conditions their natural sites are exposed to in different phases of their life cycle. He gets a comprehensive look at physiological means by which plants can adapt to the prevailing conditions of European river lowlands. The interpretation of the results is used to reveal specific plant traits, which may contribute to the endangerment of the three river corridor plants. As such, this thesis is interesting for protection of species, biotopes and landscapes. Furthermore, it provides numerous close connections to fundamental research from an ecophysiological perspective. The increased use of physiological methods is recommended in order to be able to adequately resolve ecological problems.

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