Wilhelm Barthlott

Wilhelm Barthlott

Wilhelm Barthlott (* 22. Juni 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.

Er ist 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 in bestimmten Bereichen der Materialwissenschaften und ermöglichten die Entwicklung superhydrophober biomimetischer Oberflächen. Unter dem Markennamen Lotus-Effekt® wurden sie ein wirtschaftlicher Erfolg.

Für seine Arbeiten wurde er mit zahlreichen Auszeichnungen und Preisen wie dem Deutschen Umweltpreis [1] geehrt. Er ist ordentliches Mitglied der Akademie der Wissenschaften und der Literatur zu Mainz [2], der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste Düsseldorf und der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina sowie „Foreign Member“ der Linnean Society of London.

Leben

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 – 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 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.

Seit 2011 ist Barthlott emeritiert, aber weiterhin tätig als ist Leiter der Forschungsstelle „Biodiversität im Wandel“, einem Langzeitvorhaben der Akademie der Wissenschaften und der Literatur zu Mainz und des Landes Nordrhein-Westfalen. Er ist Gründungsmitglied verschiedener nationaler und internationaler Komitees und Vereinigungen, die im Rahmen der Biodiversitätsforschung, der Botanischen Gärten sowie nationaler und internationaler Schutzorganisationen tätig sind.

Wirken

Biodiversitätsforschung und Tropenökologie

Umfangreiche Forschungsarbeiten vor allem im andinen Südamerika mit zahlreichen Arbeiten zur Taxonomie und Morphologie neotropischer Kakteen 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. Im Rahmen des von ihm geleiteten BMBF-BIOTA AFRIKA-Projektes[3] wurden die Biodiversitätsmuster in Afrika als Modellkontinent analysiert und die möglichen Folgen des Klimawandels untersucht.

Systematik und Evolution

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.

Grenzflächen

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 zentrale Arbeitsgebiet, in dem vor allem auch die Atomic Force Microscopy eingesetzt wird.[4] 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 10% ihres Treibstoffverbrauches einsparen, eine Zahl von hoher Umweltrelevanz.[5]

Ehrungen und Auszeichnungen

  • 1990 Mitglied der Akademie der Wissenschaften und der Literatur zu Mainz
  • 1997 Mitglied der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften
  • 1997 Karl Heinz Beckurts-Preis
  • 1998 Nominierung für den Deutschen Zukunftspreis für Technik und Innovation des Bundespräsidenten
  • 1998 Orden Andrés Bello des Präsidenten Rafael Caldera der Republik Venezuela
  • 1999 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
  • 1999 Philip-Morris-Forschungspreis
  • 1999 Deutscher Umweltpreis
  • 2001 Treviranus-Medaille des Verbandes Deutscher Biologen
  • 2001 GlobArt Award (Österreich) für grenzüberschreitendes innovatives Denken
  • 2002 Cactus d’Or des Fürstentums Monaco für Verdienste um die Sukkulentenforschung
  • 2004 Scientist in Residence der Universität Duisburg-Essen
  • 2005 Innovationspreis des Bundesministeriums für Bildung und Forschung
  • 2006 Erster Preis des Hochschulwettbewerbs „Patente Erfinder“ des Landes Nordrhein-Westfalen
  • 2007 Maecenas-Medaille der Universität Bonn

Werke

Das Literaturverzeichnis von Wilhelm Barthlott umfasst über 400 Originalarbeiten, darunter ein Dutzend Bücher.

Ausgewählte Publikationen Biodiversitätsforschung und Tropenökologie

  • Márquez, J. R. G., Dormann, C. F., Sommer, J. H., Schmidt, M., Thiombiano, A., Da, S. S., Chatelain, C., Dressler, S. & W. Barthlott (2012): A methodological framework to quantify the spatial quality of biological databases. Biodiversity and Ecology 4: 25-39
  • Barthlott, W. (2011): Alexander von Humboldt und die Entdeckung des Kosmos der Biodiversität. In: Albach, H. & E. Neher (Hrsg.): Alexander von Humboldt und Charles Darwin – Zwei Revolutionäre wider Willen. Wallstein-Verlag, Göttingen, 35-42
  • Mutke, J., Sommer, J. H., Kreft, H., Kier, G. & W. Barthlott (2011): Vascular Plant Diversity in a Changing World: Global Centres and Biome-Specific Patterns. In: Zachos, F. E. & J. C. Habel (eds.): Biodiversity Hotspots – Evolution and Conservation. Springer Verlag Berlin Heidelberg 2011, Part 1, 83-96
  • 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. Proceedings of the Royal Society B 277: 2271-2280
  • 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: 9322-9327
  • Barthlott, W., Szarzynski, J., Vlek, P., Lobin, W. & N. Korotkova (2009): A torch in the rainforest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Biol. 11: 499-505
  • Kreft, H., Jetz, W., Mutke, J., Kier, G. & W. Barthlott (2008): Global diversity of island floras from a macroecological perspective. Ecology Letters 11: 116-127
  • Barthlott, W., Hostert, A., Kier, G., Küper, W., Kreft, H., Mutke, J., Rafiqpoor, M.D., Sommer, J. H. (2007): Geographic patterns of vascular plant diversity at continental to global scale. Erdkunde 61: 305–315
  • Kreft, H., Sommer, J.H. & W. Barthlott (2006): The significance of geographic range size for the explanation of spatial diversity patterns. Ecography 29: 21-30
  • Küper, W., Sommer, J.H., Lovett, J.C., Mutke, J., Linder, H.P., Beentje, H.J., Van Rompaey, R.S.A.R., Chatelain, C., Sosef, M. & W. Barthlott (2004): Africa’s hotspots of biodiversity redefined. Ann. Missouri Bot. Gard. 91: 525-535
  • Nieder, J. & W. Barthlott (eds.) (2001): Epiphytes and canopy fauna of the Otonga rain forest (Ecuador) Results of the Bonn – Quito epiphyte project, funded by the Volkswagen Foundation. Books on Demand GmbH Vol. 1–3
  • Barthlott, W. & M. Winiger (eds.) (2001): Biodiversity. A Challenge for development research and policy. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokyo, pp. 429 1st edition 1998, second edition 2001
  • Porembski, S. & W. Barthlott (eds.) (2000): Inselbergs: biotic diversity of isolated rock outcrops in tropical and temperate regions. Ecological Studies Vol. 146. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York Tokyo, pp. 528
  • 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

Ausgewählte Literatur Systematik und Evolution

  • Korotkova, N., Borsch, T., Quandt, D.,Taylor, N. P., Müller, K. & W. Barthlott (2011): What does it take to resolve relationships and to identify species with molecular markers? An example from the epiphytic Rhipsalideae (Cactaceae). Am. J. Bot. 98: 1549–1572
  • Korotkova, N., Zabel, L., Quandt, D. & W. Barthlott (2010): A phylogenetic analysis of Pfeiffera and the reinstatement of Lymanbensonia as an independently evolved lineage of epiphytic Cactaceae within a new tribe Lymanbensonieae. Willdenowia - Annals of the Botanic Garden and Botanical Museum Berlin-Dahlem, 40: 151-172
  • Müller, K., Borsch, T., Legendre, L., Porembski, S. & W. Barthlott (2006): Recent progress in understanding the evolution of carnivorous Lentibulariaceae (Lamiales). Plant Biology 8: 748-757
  • 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 Biology 8: 770-777
  • Barthlott, W., Porembski S., Seine, R. & I. Theisen (2004): Karnivoren. Biologie und Kultur Fleischfressender Pflanzen. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart (Englische Ausgabe: Barthlott, W., Porembski, S., Seine, R. & I. Theisen (2007): The curious world of carnivorous plants. A comprehensive guide to their biology and cultivation. Timber Press)
  • 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. Journal of Evolutionary Biology 16: 1-19
  • Barthlott, W., Porembski, S., Fischer, E. & B. Gemmel (1998): First protozoa-trapping plant found. Nature 392: 447
  • Barthlott, W. & N. P. Taylor (1995): Notes towards a monograph of Rhipsalideae (Cactaceae). Bradleya 13: 43-79
  • Barthlott, W. & D. R. Hunt (1993): Cactaceae. In: Kubitzki, K. (ed.) The families and genera of vascular plants, Vol. II. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokyo, pp 161-197

Ausgewählte Literatur Bionik und Grenzflächen

  • . Yan, Y. Y., Gao, N. & W. Barthlott (2011): Mimicking natural superhydrophobic surfaces and grasping the wetting process: A review on recent progress in preparing superhydrophobic surfaces. Advances in Colloid and Interface Science 169: 108-105
  • Cerman, Z., Barthlott, W. & J. Nieder (2011): Erfindungen der Natur. Bionik – Was wir von Pflanzen und Tieren lernen können. Rowohlt Taschenbuch Verlag
  • Barthlott, W. & K. Koch (2011): Biomimetic materials. Beilstein J. Nanotechnol. 2: 135–136
  • Barthlott, W. & K. Koch (eds.)(2011): Biomimetic materials, Thematic Series, Beilstein J. Nanotechnol. 2
  • Balmert, A., Bohn, H. F., Ditsche-Kuru, P. & W. Barthlott (2011): Dry Under Water: Comparative Morphology and Functional Aspects of Air-Retaining Insect Surfaces. Journal of Morphology Vol. 272:442-451
  • Koch, K., Bhushan, B., & W. Barthlott (2010): Functional plant surfaces, smart materials. In: B. Bhushan (Ed.) Handbook of Nanotechnology, 3rd Ed. Springer, Heidelberg London New York, p. 1961, pp. 1399-1436
  • Konrad, W., Apeltauer, C., Frauendiener, J., Barthlott, W. & A. Roth-Nebelsick (2009): Applying methods from differential geometry to devise stable and persistent air layers attached to objects immersed in water. Journal of Bionic Engineering 6: 350-356
  • Koch, K. & W. Barthlott (2009): Superhydrophobic and superhydrophilic plant surfaces: an inspiration for biomimetic materials. Review Phil. Trans. R. Soc. A 367: 1487-1509
  • Koch, K., Bushan, B. & W. Barthlott (2008): Diversity of structure, Morphology and Wetting of Plant Surfaces. Soft Matter 4: 1943-1963
  • Solga, A., Cerman, Z., Striffler, B. F., Spaeth, M. & Barthlott, W. (2007): The dream of staying clean: Lotus and biomimetic surfaces. Bioinspiration & Biomimetics 2, 1-9
  • Barthlott, W., Neinhuis, C., Cutler, D., Ditsch, F., Meusel, I., Theisen, I. & H. Wilhelmi (1998): Classification and terminology of plant epicuticular waxes. Botanical Journal of the Linnean Society 126: 237-260
  • Barthlott, W. & C. Neinhuis (1997): Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces. Planta 202: 1-8
  • Neinhuis, C. & W. Barthlott (1997): Characterization and distribution of water-repellent, self-cleaning plant surfaces. Annals of Botany 79: 667-677
  • Barthlott, W. (1990): Scanning electron microscopy of the epidermal surface in plants. In: CLAUGHER, D. (ed.): Application of the scanning EM in taxonomy and functional morphology. Systematics Associations’s Special Volume. Clarendon Press, Oxford, pp. 69-94
  • Barthlott, W. & N. Ehler (1977): Raster-Elektronenmikroskopie der Epidermis-Oberflächen von Spermatophyten. Tropische und subtropische Pflanzenwelt 19, Akad. Wiss. Lit. Mainz. Franz Steiner Verlag, Stuttgart

Nachweise

  • Curriculum Vitae auf der Website des Nees-Institut für Biodiversität der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Online
  • Komplettes Publikationsverzeichnis auf der Website des Nees-Institut für Biodiversität der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Online

Einzelnachweise

Die Informationen dieses Artikels entstammen zum größten Teil den unter Nachweise angegebenen Quellen, darüber hinaus werden folgende Quellen zitiert:

  1. Eintrag im Preisträger-Archiv der DBU
  2. Mitgliedereintrag auf der Website der Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz
  3. Eintrag auf der Seite des BMBF-BIOTA AFRIKA-Projektes
  4. Biomimetic materials W. Barthlott und K. Koch (Hrsg.) Thematische Serie im Open Access Beilstein Journal of Nanotechnology
  5. Bionische Beschichtung hilft Schiffen, Sprit zu sparen. Pressemitteilung der Universität Bonn vom 4. Mai 2010. Abgerufen am 22. August 2012.

Weblinks


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