Hauptmenü öffnen
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, Biodiversitätsforschung und Bionik. Er ist einer der Pioniere der biologischen und technischen Grenzflächenforschung. Aus seinen Arbeiten zur Raster-Elektronenmikroskopie pflanzlicher Oberflächen entwickelte er 1985–2009 selbstreinigende (Lotus-Effekt) und seit 2002 permanent unter Wasser lufthaltende (Salvinia-Effekt) technische Oberflächen. Sie führten zu einem Paradigmenwechsel in weiten Bereichen der Materialwissenschaften und ermöglichten die Entwicklung superhydrophober biomimetischer Oberflächen. Unter dem Markennamen Lotus-Effekt® wurden sie ein wirtschaftlicher Erfolg.

LebenBearbeiten

Wilhelm Barthlott entstammte einer Familie französischer Hugenotten, die mit Jacques Barthelot 1698 in die Markgrafschaft Baden-Durlach kamen. Mütterlicherseits sind die Bauernhöfe der Familie seit 1520 zum Kloster Maulbronn gehörig nachweisbar. Wilhelm Barthlott studierte Biologie mit den Nebenfächern Physik, Chemie und Geographie an der Universität Heidelberg und promovierte 1973 über Systematik und Biogeographie. Nach der Habilitation folgte er einem Ruf an die Freie Universität Berlin und war dort von 1982 bis 1985 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 2011 emeritiert,[1] leitete aber bis 2014 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 weiterhin die Arbeiten zur Umsetzung des von ihm entdeckten Lotus-Effekts und Salvinia-Effektes im Rahmen von laufenden Forschungsvorhaben.

WirkenBearbeiten

Biodiversitätskartierung, Tropenökologie und UmweltBearbeiten

Umfangreiche Forschungsarbeiten vor allem im andinen Südamerika mit zahlreichen Arbeiten zur Taxonomie und Morphologie neotropischer Kakteen, Orchideen und Bromelien, u. a. 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. Die 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. In den letzten Jahren beschäftigt er sich mit der Rolle von Religionen beim Erhalt der Umwelt. (Barthlott-Obholzer-Rafiqpoor 2016 und Barthlott 2018: Ökologie und Religion)

Systematik und EvolutionBearbeiten

Systematisch/taxonomische Arbeiten von Wilhelm Barthlott konzentrieren sich auf die Erforschung der Vielfalt bestimmter Gruppen der Bedecktsamer. Im Mittelpunkt standen die Kakteen und die Orchideen (vor allem systematische Merkmale der Feinstruktur der Samenschalen). Innerhalb seiner Arbeitsgruppe standen auch 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. Barthlottia madagascariensis und sieben weitere Arten aus anderen Gattungen wurden nach ihm benannt. Eine komplette Liste der von ihm und nach ihm benannten Pflanzenarten findet sich bei IPNI.

Bionik und GrenzflächenBearbeiten

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[3], die unter dem Markennamen Lotus-Effekt® ab 1996 technisch umgesetzt wurden. Die daraus resultierenden Produkte werden heute weltweit vertrieben. Patente und Markennamen Lotus-Effekt liegen heute bei der Firma Sto-AG. Die grundlegenden Arbeiten zum Lotus-Effekt (Barthlott & Ehler 1977, Barthlott & Neinhuis 1997) führten zu Innovationen und einem Paradigmenwechsel in den Materialwissenschaften und zählen zu den weltweit am höchsten zitierten Arbeiten[4]. Seit 2002 konzentrieren sich die Forschungen auf dauerhaft unter Wasser lufthaltende Oberflächen (Salvinia-Effekt®).

Die biologische Grenzflächenforschung und Bionik sind seit 1990 unverändert ein zentrales Arbeitsgebiet. Die Arbeiten ab 2002 basierend auf dem Schwimmfarn Salvinia, dem ein komplexes physikalisches Prinzip zugrunde liegt. Eine technische Umsetzung ist die "passive Air Lubrication" in der Schifffahrt: Durch eine Reduktion des Reibungswiderstandes könnten Schiffe etwa 30 % ihres Treibstoffverbrauches einsparen, eine Zahl von hoher ökonomischer und vor allem ökologischer Relevanz[5][6]. Andere Anwendungen finden sich in der Sensorik[7], sowie der Entfernung von Ölverunreinigungen auf Gewässern. Barthlott verwies früh darauf, dass oberfächenaktive Substanzen erhebliche Schäden anrichten können und dass zu Bionik untrennbar auch die Nachhaltigkeit bionischer Technologien[8] gehören.

Barthlott hatte mit seinen innovativen Forschungsgebieten eine große Zahl von Schülern, unter anderen Nico Blüthgen, Thomas Borsch, Eberhard Fischer, Pierre Ibisch, Kerstin Koch, Holger Kreft, Christoph Neinhuis, Stefan Porembski und Daud Rafiqpoor.

Ehrungen und AuszeichnungenBearbeiten

WerkeBearbeiten

Die Publikationsliste von Wilhelm Barthlott umfasst über 460 Arbeiten (darunter mehrere Bücher), ein vollständiges Verzeichnis Wilhelm Barthlott Google Scholar Citations

Ausgewählte PublikationenBearbeiten

  • Mail, M,, Moosmann, M., Häger, P. & W. Barthlott (2019):  Air retaining grids – A novel technology to maintain stable air layers under water for drag reduction. – Phil. Trans. Roy.Soc. A - doi:10.1098/rsta.2019.0126
  • Mail, M., Klein, A., Bleckmann, H., Schmitz, A., Scherer, T., Rühr, P.T., Lovric, G, Fröhlingsdorf, R., Gorb, S.N. & W. Barthlott (2019): A new bioinspired method for pressure and flow sensing based on the underwater air retaining surfaces of the backswimmer Notonecta – Beilstein J. Nanotechnology 9, 3039–3047, doi:10.3762/bjnano.9.282, PDF
  • Busch, J.M., Barthlott. W., Brede, M., Terlau, W. & M. Mail (2018): Bionics and Green Technology in Maritime Shipping: An Assessment of the Effect of Salvinia Air-Layer Hull Coatings for Drag and Fuel Reduction – Phil. Trans. Royal Soc. A, (Vol. 377: “Bioinspired Materials and Surfaces for Green Science and Technology”), London – doi:10.1098/rsta.2018.0263
  • Barthlott, W. (2018): Ökologie und Religion – Über die Potenziale einer mächtigen Partnerschaft. – pp. 103–117 in: Jahrbuch für Ökologie 2017/2018, Hirzel Publishers, Stuttgart – https://jahrbuch-oekologie.de/jahrbuch-oekologie-2017-2018-2/
  • Barthlott, W., Mail, M., Bhushan, B. & K. Koch (2017), Plant Surfaces: Structures and Functions for Biomimetic Innovations. – Nano-Micro Letters, 9:23, 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 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., 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 PDF
  • Barthlott, W. et al. (2014): Orchid seed diversity: A scanning electron microscopy survey. – Englera 32, pp. 1–244. 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. (2009): A torch in the rainforest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Biol. 11 (4): 499–505 doi:10.1111/j.1438-8677.2008.00147.x
  • 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, französisch (2008): Plantes Carnivores, Belin, Paris
  • 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
  • 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. 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, 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, PDF

Siehe auchBearbeiten

WeblinksBearbeiten

NachweiseBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Homepage der Uni Bonn, abgerufen am 3. September 2014
  2. Eintrag auf der Seite des BMBF-BIOTA AFRIKA-Projektes
  3. Barthlott, Wilhelm. Ehler, Nesta.: Raster-Elektronenmikroskopie der Epidermis-Oberflächen von Spermatophyten. Steiner, 1977, ISBN 3-515-02620-7.
  4. Citation Classics in Plant Sciences since 1992. Abgerufen am 2. April 2019.
  5. Busch J., Barthlott W., Brede M., Terlau W., Mail M.: Bionics and green technology in maritime shipping: an assessment of the effect of Salvinia air-layer hull coatings for drag and fuel reduction. In: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. Band 377, Nr. 2138, 11. Februar 2019, S. 20180263, doi:10.1098/rsta.2018.0263.
  6. Mail M., Moosmann M., Häger P., Barthlott W.: Air retaining grids—a novel technology to maintain stable air layers under water for drag reduction. In: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. Band 377, Nr. 2150, 10. Juni 2019, S. 20190126, doi:10.1098/rsta.2019.0126.
  7. Matthias Mail, Adrian Klein, Horst Bleckmann, Anke Schmitz, Torsten Scherer: A new bioinspired method for pressure and flow sensing based on the underwater air-retaining surface of the backswimmer Notonecta. In: Beilstein Journal of Nanotechnology. Band 9, 14. Dezember 2018, ISSN 2190-4286, S. 3039–3047, doi:10.3762/bjnano.9.282, PMID 30591851, PMC 6296424 (freier Volltext).
  8. Biomimetic Research for Architecture and Building Construction: Biological Design and Integrative Structures (= Biologically-Inspired Systems). Springer International Publishing, 2016, ISBN 978-3-319-46372-8.
  9. Mitgliedseintrag von Wilhelm Barthlott bei der Akademie der Wissenschaften und der Literatur Mainz, abgerufen am 11.10.17
  10. Mitgliedseintrag von Wilhelm Barthlott (mit Bild und CV) bei der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina, abgerufen am 29. Juni 2016.
  11. Eintrag im Preisträger-Archiv der DBU (Memento des Originals vom 14. Juli 2014 im Internet Archive)   Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.dbu.de