Wilhelm Barthlott

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Wilhelm Barthlott

Wilhelm Barthlott (* 1946 in Forst (Baden)) ist ein deutscher Botaniker und Bioniker. Sein offizielles botanisches Autorenkürzel lautet „Barthlott“.

Barthlotts Arbeitsgebiete sind die Systematik, und Biodiversitätsforschung mit Schwerpunkt tropische Ökosysteme und die globale Verteilung der Artenvielfalt. In der Bionik gilt er als einer der Pioniere der biologischen und technischen Grenzflächenforschung. Aus seinen systematischen Forschungen zur Raster-Elektronenmikroskopie pflanzlicher Oberflächen entwickelte er selbstreinigende (Lotus-Effekt) und in den letzten Jahren permanent unter Wasser lufthaltende (Salvinia-Effekt) technische Oberflächen. Sie führten zu einem Paradigmenwechsel inweiten Bereichen der Materialwissenschaften und ermöglichten die Entwicklung superhydrophober biomimetischer Oberflächen. Unter dem Markennamen Lotus-Effekt wurden sie ein wirtschaftlicher Erfolg.

Leben[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wilhelm Barthlott studierte Biologie mit den Nebenfächern Physik, Chemie und Geographie an der Universität Heidelberg und promovierte 1973 über die Systematik und Biogeographie epiphytischer Kakteen. Nach der Habilitation folgte er einem Ruf an die Freie Universität Berlin und war dort von 1982 bis 1985 Abteilungsleiter am Institut für Systematische Botanik und Pflanzengeographie. 1985 nahm er einen Ruf an die Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn als Direktor am Botanischen Institut und des Botanischen Gartens an. Seit 2003 bis zu seiner Emeritierung 2011 war er Geschäftsführender Direktor des von ihm gegründeten Nees-Institutes für Biodiversität der Pflanzen und gleichzeitig Direktor der Botanischen Gärten der Universität Bonn. Sowohl Garten als auch Institut wurden von ihm nachhaltig umstrukturiert und erweitert.

Barthlott ist seit August 2011 emeritiert, leitete aber weiterhin das Langzeitvorhaben Biodiversität im Wandel der Akademie der Wissenschaft und Literatur Mainz. 2011 gründete er mit Walter Erdelen (UNESCO) das Biodiversity Network Bonn BION, das seit 2013 mit seinem Nachfolger Maximilian Weigend implementiert wurde. Er leitet die Arbeiten zur Umsetzung des von ihm entdeckten Lotus- und Salvinia-Effektes im Rahmen von laufenden Forschungsvorhaben.

Wirken[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Biodiversitätskartierung und Tropenökologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Umfangreiche Forschungsarbeiten vor allem im andinen Südamerika mit zahlreichen Arbeiten zur Taxonomie und Morphologie neotropischer Kakteen, Orchideen und Bromelien anhand von Analysen ihrer Oberflächenstrukturen mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops, zur Struktur und Status der Vegetation in Madagaskar und im tropischen Westafrika sowie zur Aufklärung von Mechanismen zur Steuerung und Verteilung von Biodiversität in den Tropen. Studien tropischer Modellökosysteme wie z. B. tropischer Inselberge und epiphytischer Pflanzen im Kronenbereich der tropischen Regenwälder. Aktuelle Arbeiten konzentrieren sich vor allem auf die globale Kartierung von Biodiversität und deren makroökologische kausale Abhängigkeiten. Seine Weltkarte der Biodiversität ist inzwischen in zahlreiche biologische und geographische Lehrbücher eingegangen. Im Rahmen des von ihm geleiteten BMBF-BIOTA AFRIKA-Projektes[2] wurden die Biodiversitätsmuster in Afrika als Modellkontinent analysiert und die möglichen Folgen des Klimawandels untersucht.

Systematik und Evolution[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Systematisch/taxonomische Arbeiten von Wilhelm Barthlott konzentrieren sich auf die Erforschung der Vielfalt bestimmter Gruppen der Bedecktsamer. Im Mittelpunkt standen dabei die Kakteen, aber auch die Orchideen (vor allem systematische Merkmale der Ultrastruktur der Samenschalen). Innerhalb seiner Arbeitsgruppe stehen heute molekularsystematische Arbeiten im Vordergrund. Systematische und ökologische Interessen werden verknüpft in dem Arbeitsgebiet Fleischfressende Pflanzen. Dies führte unter anderem zur Entdeckung der ersten protozooenfangenden Pflanze der Reusenfallen (Genlisea), die gleichzeitig die höchsten Evolutionsraten und darüber hinaus das kleinste bekannte Genom aller Blütenpflanzen hat. Die Benennung der Reusenfalle Genlisea barthlottii ehrt seine Verdienste in diesem Feld. Des Weiteren wurde die monotypische Gattung Barthlottia madagascariensis und sieben weitere Arten nach ihm benannt. Eine komplette Liste der von ihm benannten Pflanzenarten unter IPNI.

Bionik und Grenzflächen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wilhelm Barthlott war der erste Botaniker, der die Raster-Elektronenmikroskopie systematisch seit 1970 zur Erforschung pflanzlicher Oberflächen einsetzte. Daraus resultierten zahlreiche Arbeiten und vor allem Mitte der 70er Jahre die Entdeckung des Selbstreinigungs-Effektes superhydrophober mikro- und nanostrukturierter Oberflächen, die unter dem Markennamen Lotus-Effekt ab 1998 technisch umgesetzt wurden. Die daraus resultierenden Produkte werden heute weltweit vertrieben. Patente und Markennamen Lotus-Effekt liegen heute bei der Firma Sto-AG.

Die biologische Grenzflächenforschung und Bionik sind heute ein zentrales Arbeitsgebiet, in dem vor allem auch die Atomic Force Microscopy eingesetzt wird.[3] Die laufenden Arbeiten beschäftigen sich mit permanent lufthaltenden Oberflächen nach dem Vorbild des Schwimmfarns Salvinia, denen ein äußerst komplexes physikalisches Prinzip (Salvinia-Effekt) zugrunde liegt. Eine technische Umsetzung wäre beispielsweise in der Schifffahrt denkbar: Durch eine Reduktion des Reibungswiderstandes könnten Schiffe etwa 30 % ihres Treibstoffverbrauches einsparen, eine Zahl von hoher Umweltrelevanz.

Ehrungen und Auszeichnungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Werke[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Publikationsliste von Wilhelm Barthlott umfasst über 400 Titel, ein vollständiges Verzeichnis findet sich unter www.lotus-salvinia.de oder Wilhelm Barthlott Google Scholar Citations

Ausgewählte Publikationen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Barthlott, W., Mail, M., Bhushan, B. & K. Koch (2017), Plant Surfaces: Structures and Functions for Biomimetic Innovations. – Nano-Micro Letters, 9:23, Springer DOI:10.1007/s40820-016-0125-1
  • Barthlott, W., Rafiqpoor, M.D. & W.R. Erdelen, (2016) Bionics and Biodiversity – Bio-inspired Technical Innovation for a Sustainable Future. – in: “Biomimetic Research for Architecture: Biologically-Inspired Systems ”, pp. 11-55, (Eds.: J. Knippers et al.), Springer Publishers. DOI: 10.1007/978-3-319-46374-2
  • Barthlott, W. & Rafiqpoor, M.D. (2016): Biodiversität im Wandel – Globale Muster der Artenvielfalt. In: Lozán et al (Edts): Warnsignal Klima: Die Biodiversität, pp. 44-50. In Wissenschaftliche Auswertungen/GEO [Download PDF]
  • Barthlott, W., Obholzer, J., Rafiqpoor, M.D., (2016) Pflanzen der Heiligen Bücher Bibel und Koran – النباتات في الكتب السماوية: الإنجيل و القرآن. BfN Skripten No. 448, 106 S., [Download PDF]
  • Barthlott, W., Mail, M. & C. Neinhuis, (2016) Superhydrophobic hierarchically structured surfaces in biology: evolution, structural principles and biomimetic applications.- Phil. Trans. R. Soc. A. DOI:10.1098/rsta.2016.0191
  • Barthlott, W. et al. (2015): Biogeography and Biodiversity of Cacti. – Schumannia 7, pp. 1-205, ISSN 1437-2517 [Download Flyer]
  • Barthlott, W. et al. (2014): Orchid seed diversity: A scanning electron microscopy survey. – Englera 32, pp. 1-244. [Download PDF]
  • Yan, Y. Y., Gao, N. & W. Barthlott (2011): Mimicking natural superhydrophobic surfaces and grasping the wetting process: A review on superhydrophobic surfaces. pp. 80-105. Adv.Colloid Interface Science, DOI: 10.1016/j.cis.2011.08.005
  • Cerman, Z., Barthlott, W. & J. Nieder (2011): Erfindungen der Natur: Bionik – Was wir von Pflanzen und Tieren lernen können. 3rd edn, ., 280 pp.., Rowohlt-Verlag
  • Sommer, J. H., Kreft, H., Kier, G., Jetz, W. Mutke, J. & W. Barthlott (2010): Projected impacts of climate change on regional capacities for global plant species richness. Proc. Royal Soc. DOI: 10.1098/rspb.2010.0120
  • Kier, G., Kreft, H., Lee, T. M., Jetz, W., Ibisch, P., Nowicki, C., Mutke, J. & W. Barthlott (2009): A global assessment of endemism and species richness across island and mainland regions. PNAS 106 (23): DOI: 10.1073/pnas.0810306106
  • Barthlott, W.et al. (2004): Karnivoren. Biologie und Kultur fleischfressender Pflanzen. Ulmer, Stuttgart. - Englische Ausgabe (2007): The curious world of carnivorous plants. Timber Press, USA
  • Greilhuber, J.,Borsch,T., Müller, K., Worberg, A., Porembski, S. & W. Barthlott (2006): Smallest angiosperm genomes found in Lentibulariaceae, with chromosomes of bacterial size. Plant Biol. 8: 770-777 DOI: 10.1055/s-2006-924101
  • Barthlott, W. et al. (2005): Global centres of vascular plant diversity. Nova Acta Leopoldina 92 (342): 61-83
  • Borsch, T., Hilu, K. W., Quandt, D. Wilde, V., Neinhuis, C. & W. Barthlott (2003): Noncoding plastid trnT-trnF sequences reveal a well resolved phylogeny of basal angiosperms. J. Evol. Biol. 16: 1-19 DOI: 10.1046/j.1420-9101.2003.00577.x
  • Barthlott, W. & M. Winiger (eds.) (2001): Biodiversity. A challenge for development research and policy. 429 pp. ., Springer Publishers DOI:10.1007/978-3-662-06071-1
  • Porembski, S. & W. Barthlott (eds.) (2000): Inselbergs: biotic diversity of isolated rock outcrops in tropical and temperate regions. 528 pp., Springer Publishers DOI:10.1007/978-3-642-59773-2
  • Barthlott, W. et al. (1998): First protozoa-trapping plant found. Nature 392: 447 DOI:10.1038/33037
  • Barthlott, W. & C. Neinhuis (1997): Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces. Planta 202: 1-8 DOI:10.1007/s004250050096
  • Barthlott, W., Lauer, W. & A. Placke (1996): Global distribution of species diversity in vascular plants: towards a world map of phytodiversity. Erdkunde 50: 317‑327 DOI:10.3112/erdkunde.1996.04.03
  • Wagner, T., Neinhuis, C. & W. Barthlott (1996): Wettability and contaminability of insect wings as a function of their surface sculptures. Acta Zoologica 77 (3): 213-225 DOI:10.1111/j.1463-6395.1996.tb01265.x
  • Burr, B., Rosen, D. & W. Barthlott (1995): Untersuchungen zur Ultraviolettreflexion von Angiospermenblüten. III. Dilleniidae und Asteridae. 186 pp, Akad. Wiss. Lit. Mainz. F. Steiner Verlag, Stuttgart,. [Download PDF]
  • Noga, G., Wolter, M., Barthlott, W. & W. Petry (1991): Quantitative evaluation of epicuticular wax alterations as induced by surfactant treatment. Angew. Bot. 65: 239-252
  • Barthlott, W. & E. Wollenweber (1981): Zur Feinstruktur, Chemie und taxonomischen Signifikanz epicuticularer Wachse und ähnlicher Sekrete. 67 S., Akad. Wiss. Lit. Mainz. F. Steiner Verlag, Stuttgart, [Download PDF]
  • Barthlott, W. (1977): Kakteen, 212 pp., Belser Verlag (English; Cacti, Stanley Thornes Publishers, London 1979; auch französische und holländische Ausgaben)
  • Barthlott, W. & N. Ehler (1977): Raster-Elektronenmikroskopie der Epidermis-Oberflächen von Spermatophyten. 105 pp ., Akad. Wiss. Lit. Mainz. F. Steiner Verlag, Stuttgart, [Download PDF]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]