Botanik 2025 (26.–30. Juli 2025) war eine der größten botanischen Konferenzen des Jahres. Botany One sprach mit Dr. Zumajo-Cardona, einem Redner auf dem Symposium „Evolutionsgeschichte der Gnetales“, das von der Annals of Botany Zeitschrift, um mehr über ihre faszinierende Forschung zur Evolution pflanzlicher Fortpflanzungsstrukturen, insbesondere Samen, zu erfahren.

Zumajo-Cardona ist Postdoktorandin an der Universität Mailand (Italien) und interessiert sich für die Evolution und Entwicklung von Pflanzen. Ihr aktueller Forschungsschwerpunkt liegt auf der Vertiefung unseres Verständnisses der Samenentwicklung bei den Modellarten Arabidopsis thaliana. Während ihrer Promotion erforschte sie die Samenentwicklung bei Gymnospermen und wollte die evolutionären Zusammenhänge zwischen der Samenentwicklung bei Gymnospermen und Angiospermen aufklären. Mehr über ihre Forschung erfahren Sie auf ihrer persönlichen Website.

Foto von Cecilia Zumajo-Cardona.

Was hat Ihr Interesse an Pflanzen geweckt?

Dass ich inmitten der üppigen und enormen Pflanzenvielfalt der Tropen aufgewachsen bin, hat sicherlich dazu beigetragen, meine Neugier auf Pflanzen zu wecken. Daher war ein Biologiestudium eine naheliegende Wahl. Diese Neugier wurde durch die Anleitung hervorragender Professoren weiter gefördert, die mir halfen, die Pflanzenwelt aus verschiedenen Blickwinkeln zu erforschen – Systematik, Evolution, Morphologie und Entwicklungsbiologie. Diese Bereiche ermöglichten es mir, die Geschichte verschiedener Abstammungslinien und die Evolution wichtiger Strukturen wie Früchte und Samen sowie die molekularen Regulatoren, die diesen bemerkenswerten Evolutionsgeschichten zugrunde liegen, zu verstehen.

Während meines Bachelorstudiums an der Universidad de Antioquia (Kolumbien) führte mich Dr. Natalia Pabón-Mora in die Welt der evolutionären Entwicklungsbiologie (Evo-Devo) ein. Diese Begegnung war entscheidend für die Entwicklung meiner Interessen und ebnete mir den Weg, den ich bis heute verfolge.

Was hat Sie motiviert, Ihrem aktuellen Forschungsgebiet nachzugehen?

Meine ersten Forschungserfahrungen in Kolumbien konzentrierten sich auf die Evolution von Früchten, angesichts des bemerkenswerten Reichtums des Landes an Blütenpflanzen. Später, während meines Doktoratsstudiums in den USA, tauchten neue Fragen zu den Fortpflanzungsstrukturen von Landpflanzen auf: Sporangien (Farne), Samen (Nacktsamer und Bedecktsamer) sowie Blüten und Früchte. Dies markierte einen Wendepunkt in meiner Karriere, da ich mich fortan verstärkt den Samenpflanzen zuwandte. Samen, als entscheidende Struktur für die Fortpflanzung und das Überleben von Pflanzen, weckten in mir ein tieferes Interesse. Ihre evolutionäre Komplexität und Bedeutung prägen bis heute meine Arbeit.

Konfokalmikroskopische Aufnahme von Wollämie. Foto von Cecilia Zumajo-Cardona.

Gibt es bestimmte Pflanzen oder Arten, die Ihre Forschung fasziniert oder inspiriert haben? Wenn ja, welche sind das und warum?

Gymnospermen waren für meine Forschung von zentraler Bedeutung. Als ich begann, die Mechanismen der Samen- und Eizellenentwicklung zu untersuchen, war mein Ziel, herauszufinden, wie gut die in Arabidopsis sind bei Nacktsamern konserviert. Wir sollten bedenken, dass der größte Teil unseres Wissens über die molekulare Regulation verschiedener Entwicklungsprozesse aus Studien an Modellorganismen stammt. Arabidopsis thaliana und einige andere blühende Pflanzen.

Im Laufe meiner Forschung wurde mir jedoch schnell klar, wie groß die Herausforderung war. Die Samenanlagen von Arabidopsis und die von Gymnospermen wie Ginkgo sind nicht nur morphologisch verschieden, sondern auch ihr Entwicklungszeitpunkt ist drastisch unterschiedlich. In ArabidopsisBei Nacktsamern erfolgen Bestäubung und Befruchtung rasch, während bei Nacktsamern Monate vergehen können. Das zwang mich, meine Forschung anders anzugehen und Genexpressionstudien an artspezifische Morphologien und Entwicklungsstadien anzupassen. Dieser Prozess vertiefte mein Verständnis der reproduktiven Vielfalt bei Samenpflanzen und unterstrich die Bedeutung der Arbeit mit verschiedenen Abstammungslinien.

Könnten Sie ein Erlebnis oder eine Anekdote aus Ihrer Arbeit erzählen, die Ihre Karriere geprägt und Ihre Faszination für Pflanzen bestätigt hat?

Als ich begann, die Entwicklung von Samenanlagen und Samen bei Nacktsamern zu untersuchen, hatte ich ein klares Ziel: den Grad der Konservierung bekannter molekularer Regulatoren zu erforschen. ArabidopsisJe mehr ich jedoch mit diesen entfernt verwandten Pflanzen arbeitete, desto mehr erkannte ich, dass sich ihre Fortpflanzungsprozesse grundlegend unterschieden – nicht nur in ihrer Struktur, sondern auch im zeitlichen Ablauf. ArabidopsisBei Nacktsamern erfolgt der Übergang von der Samenanlage zum Samen rasch nach der Befruchtung. Bei Nacktsamern hingegen kann der Zeitraum zwischen Bestäubung und Befruchtung mehrere Monate dauern.

Dieser große Unterschied bedeutete, dass die Interpretation von Genexpressionsmustern bei allen Arten nicht der gleichen Logik folgen konnte. Ich musste mich anpassen und den einzigartigen Entwicklungsplan und die Morphologie jeder Art berücksichtigen. Es war ein ernüchternder und augenöffnender Moment – ​​einer, der meine Faszination für die Pflanzenvielfalt erneut bestärkte und mich daran erinnerte, dass aussagekräftige Vergleiche ein tiefes Verständnis des biologischen Kontexts erfordern.

Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben, die eine Karriere in der Pflanzenbiologie anstreben?

Ich ermutige Studierende und Nachwuchswissenschaftler, Fragen nachzugehen, die sie wirklich fesseln. Gleichzeitig empfehle ich ihnen, ihr Wissen über eine bestimmte Technik oder ein Pflanzensystem, das ihren Interessen entspricht, zu vertiefen – etwas, das ihnen ermöglicht, ihre Nische zu finden. Dadurch können sie sich von anderen abheben und einen einzigartigen Weg beschreiten.

Ich möchte außerdem die Bedeutung der Zusammenarbeit hervorheben. Unterschiedliche Perspektiven und Kenntnisse fördern die Kreativität, und gemeinsames Arbeiten ermöglicht Projekte, die allein nicht realisierbar wären. Der Austausch von Fachwissen und Ressourcen bereichert die Forschungsergebnisse und bietet enorme Möglichkeiten zum Lernen und zur beruflichen Weiterentwicklung. Kurz gesagt: Teamarbeit ist ein Gewinn – sie eröffnet neue Perspektiven und stärkt die wissenschaftliche Gemeinschaft.

Carlos A. Ordóñez-Parra

Carlos (er/ihn) ist ein kolumbianischer Saatgutökologe, der derzeit an der Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasilien) promoviert und als Wissenschaftsredakteur bei Botany One und als Kommunikationsbeauftragter bei der International Society for Seed Science arbeitet. Sie können ihm auf BlueSky unter @caordonezparra folgen.