Haut und Verdauungstrakt des Menschen sind besiedelt von Millionen Mikroben. Die meisten davon sind sogar notwendig für einen gesunden Organismus. Ähnlich ist es auch bei Tieren, Pflanzen, Pilzen und selbst den Mikroorganismen: Sie alle leben in sogenannten Artengemeinschaften. Beispielsweise helfen bestimmte Pilze, Pflanzen mehr Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen.

Artenkommunikation entschlüsseln

Wie aber funktioniert die Kommunikation zwischen diesen verschiedenen Organismen? Das untersucht der Sonderforschungsbereich (SFB) „Chemische Mediatoren in komplexen Biosystemen“ – kurz ChemBioSys – der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Am 1. Juli begann nun die zweite Förderperiode des Forschungsverbundes, womit die seit 2014 bestehende Kooperation bis 2022 fortgesetzt werden kann. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt das Vorhaben in den kommenden vier Jahren mit rund 9,5 Mio. Euro.

Komplexe Beziehungsnetzwerke untersuchen

„Die bisherige Forschung hat vor allem den Austausch zwischen einzelnen Organismen bzw. zwischen zwei Arten von Organismen analysiert“, erläutert SFB-Sprecher Christian Hertweck. „In unserem SFB untersuchen wir jedoch die komplexen Beziehungsnetzwerke in ihrer Gesamtheit und schauen uns an, wie Gemeinschaftsstrukturen entstehen und ihre Vielfalt erhalten bleibt“. Mit seinem Forschungsansatz ist der SFB ChemBioSys zudem auch eine zentrale Säule des Forschungsclusters „Balance of the Microverse" der Universität Jena.

Natürliche Botenstoffe im Visier

Insgesamt werden in 21 Einzelprojekten die komplexen Kommunikationswege und Wechselbeziehungen verschiedener Organismen und ihrer Umwelt untersucht. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei auf natürlichen Botenstoffen. An dem SFB ChemBioSys sind Arbeitsgruppen der Universität Jena, des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (HKI), des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und der Universität Potsdam beteiligt.

Biosysteme mit Botenstoffen kontrollieren

Zwar ist die aktuelle Forschung des SFB noch stark Grundlagen-lastig, doch haben die darin vernetzten Forschergruppen auch praktische Anwendungen im Blick, wie Hertweck unterstreicht: „Wenn es uns eines Tages gelingt, über die chemischen Mediatoren zielgerichtet Biosysteme kontrollieren zu können, hätte dies Auswirkungen auf Ökologie, Landwirtschaft, Biotechnologie und Medizin.“

jmr