Nährstoffsuche

Nährstoffsuche bezeichnet das Verhalten von Organismen, lebenswichtige Nährstoffe in ihrer Umwelt zu finden, zu erreichen und aufzunehmen. Sie umfasst Strategien zur Beschaffung von Makronährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und Kalium sowie von Mikronährstoffen, die in Boden, Wasser oder Biomasse variieren. Die Nährstoffsuche beeinflusst Wachstum, Überleben und Interaktionen mit der Umwelt.

Bei Pflanzen erfolgt die Nährstoffsuche vor allem durch Anpassungen der Wurzelökologie. Wurzeln proliferieren in nährstoffreichen Patchen, verändern Architektur und Aktivität, erhöhen die Wurzeloberfläche und arbeiten mit Pilzen zusammen, um die Aufnahmeeffizienz zu steigern. Wurzelexsudate können Bodenmikroben anziehen, die Nährstoffe mobilisieren. Reaktionszeiten reichen von Tagen bis Wochen.

Bei Tieren und Mikroorganismen umfasst die Nährstoffsuche Kosten-Nutzen-Abwägungen in der Nahrungssuche, um eine ausgewogene Nährstoffzufuhr sicherzustellen. Viele Herbivore und Omnivore passen ihre Diät an, um ein optimales Verhältnis von Proteinen, Kohlenhydraten, Fetten und Mikronährstoffen zu erreichen. Mikroben nutzen Chemotaxis und spezialisierte Transporter, um Nährstoffe aus der Umgebung zu gewinnen.

Methoden der Untersuchung umfassen Feld- und Laborexperimente, Stabile-Isotopen-Markierung, Analysen der Nährstoffzusammensetzung der Nahrung, Minirhizotronen zur Wurzelbeobachtung sowie Modellierung von Nährstofffluss und Nutzen-Risiko-Bilanzen.

In Landwirtschaft und Naturschutz unterstützt das Verständnis der Nährstoffsuche Entscheidungen zur Düngung, Fruchtfolge, Mischkulturen und Bodenpflege, um Ertrag, Bodengesundheit und Artenvielfalt zu fördern.