Es wird erwartet, dass sich die Verteilung der Pflanzenarten als Reaktion auf den Klimawandel verschieben wird, jedoch werden diese Verbreitungsverschiebungen wahrscheinlich je nach Art variieren. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass biotische Interaktionen eine Schlüsselrolle bei diesen artspezifischen Reaktionen auf den Klimawandel spielen. Der Klimawandel beeinflusst praktisch jede Art von biotischer Interaktion, jedoch werden biotische Interaktionen selten in Modelle von Organismenreaktionen auf den Klimawandel einbezogen. Mikrobielle Gemeinschaften im Boden und ihre Wechselwirkungen mit Pflanzen sind besonders zu berücksichtigen. Doch während es starke Beweise für eine Zunahme oberirdischer Pflanzenpathogene mit Erwärmung gibt, ist wenig über die Auswirkungen der Erwärmung auf unterirdische Pathogene und ihre Auswirkungen auf einheimische und nicht heimische Pflanzenpopulationen bekannt.

Die Frucht von eugenia uniflora, die von Holle untersuchte nicht heimische Art et al.

In ihrer neuen Studie veröffentlicht in AoBP, von Holle et al. bewerteten die Auswirkungen des Standorts, der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bodenmikroben, des veränderten Klimas und ihrer Wechselwirkungen auf das Wachstum und die Keimung von drei eng verwandten Straucharten, zwei aus Süd- und Zentralflorida (Eugenia fetida und E. axillaris) und eine nicht heimische Invasive aus Südamerika (E. uniflora). Ihre Ergebnisse zeigen, dass im vorhergesagten zukünftigen Bereich unter erhöhten Temperaturen Pflanzeninteraktionen mit Mikroben (mikroskopisch kleine Bakterien, Pilze, Viren und andere Organismen) als eine Form der biotischen Resistenz gegen eine der einheimischen Arten und den nicht heimischen Strauch auftraten. Eine positive Beziehung zu Bodenmikroben ermöglichten jedoch die anderen einheimischen Arten E. foetida bei wärmeren Temperaturen gedeihen. Die Autoren betonen, dass die Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Mikroben für die beiden einheimischen Arten von der geografischen Herkunft der Böden abhingen, was ihre Fähigkeit beeinträchtigen könnte, ihre Verbreitungsgebiete unter zukünftiger Erwärmung zu erweitern. Sie hoffen, dass zukünftige Forschung auf ihren Ergebnissen aufbauen und dazu beitragen wird, die Rolle der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bodenmikroben bei der Erweiterung des Verbreitungsgebiets einheimischer und nicht heimischer Arten in einer sich schnell verändernden Welt zu klären.

Studentenforscher der University of Central Florida schließen das Wachstumskammerexperiment ab. Bildnachweis: B. von Holle.

Forscher-Highlight

Sören Weber wuchs in Florida auf und zog 2014 nach Kalifornien, um einen MSc in Pflanzenbiologie an der University of California, Riverside, zu absolvieren. Sören promoviert derzeit bei Dr. Pascal Niklaus am Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich, Schweiz. Seine Freizeit versucht er mit Wandern, Klettern und Pilzsuchen zu verbringen.

Sören ist ein Ökologe für arbuskuläre Mykorrhiza (AM), der daran interessiert ist zu verstehen, wie die funktionellen Unterschiede in AM-Pilzen und Pflanzen die Funktionsweise des Biodiversitätsökosystems beeinflussen. Sören hat zuvor mit AM-Pilzen und -Pflanzen in Florida, Colorado, Kalifornien und Costa Rica gearbeitet. Er interessiert sich auch dafür, zu verstehen, wie Pflanzen und Flechten in alpinen Gemeinschaften interagieren.