Eine der Aufgaben der Wurzel ist das Sammeln von Nährstoffen aus dem Boden. Wenn sie sich in Böden befinden, in denen der Nährstoffgehalt lückenhaft ist, zielen sie auf Wurzeln in den reichsten Böden. Dieses Verhalten wird als Foraging-Präzision bezeichnet. Aber wie findet die Pflanze heraus, wo diese Flecken sind?
Akira Yamawo und Kollegen wollten es herausfinden und testeten eine Idee namens Sprosswurzelsignalisierung. Es wird angenommen, dass Signale von den Blättern bis zu den Wurzeln zurückreichen, um Feedback darüber zu geben, wo nach Futter gesucht werden soll. Das Team dachte, wenn das richtig wäre, das Schäden an Blattadern – aber nicht in der Nähe von Geweben – würden die Genauigkeit der Nahrungssuche beeinträchtigen.
Was sie taten, war, die Idee an zwei Anlagen zu testen Plantago asiatica und Prunus Jamasakura. Bei einigen Pflanzen haben sie die Spitze der Hauptnerven in den Blättern entfernt. Bei anderen beschädigten sie die Blätter im Mesophyll zwischen den Adern.
Die Ergebnisse waren beeindruckend. Wo das Mesophyll beschädigt war, gab es mehr Wurzelbiomasse in den stickstoffreichen Flecken als in den stickstoffarmen Flecken. Diese Aktivität war wie gewohnt. Wenn die Venen jedoch beschädigt waren, erhöhte keine der Pflanzen die Biomasse in stickstoffreichen Flecken. Die Verteilung der Wurzeln war ziemlich gleichmäßig.
Die Autoren sagen: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Genauigkeit der Wurzelsuche die gesamte Pflanze betrifft, nicht nur das Wurzelgewebe, sondern auch das Sprossgewebe.“ Anschließend diskutieren sie die Auswirkungen weiter. Wenn ein Insekt ein Blatt frisst, welche Art von Schaden richtet es dann an? Wenn es Mesophyll frisst, verringert es die Fähigkeit der Pflanze zur Photosynthese. Aber wenn es auf die Adern ankommt, dann sagen Yamamo und Kollegen, dass es auch die Genauigkeit der Wurzelsuche beeinflussen wird. Der Angriff wird zu einem Doppelschlag auf die Pflanze.
„Es ist überraschend, dass diese Effekte auch bei relativ geringen Schäden festgestellt wurden“, schreiben die Autoren. „Zum Beispiel haben wir nur den fünf jüngsten Blättern Schaden zugefügt S. jamasakura, fanden aber immer noch große Auswirkungen auf die Genauigkeit der Wurzelsuche, obwohl sie etwa 50 Blätter hatten.“ Diese Ergebnisse könnten also zeigen, dass ein Pflanzenfresser nicht die Mehrheit der Blätter beschädigen muss, um der Pflanze ein Problem zu bereiten.
Diese Schadensanfälligkeit könnte erklären, warum einige Pflanzen junge Blätter stärker verteidigen als ältere Blätter. Es wird notwendig, die Triebwurzelsignalisierung zu schützen. Es schlägt auch vor, sagen die Autoren, dass zukünftige Arbeiten im Pflanzenfraß auch die Spross-Wurzel-Signalgebung und das Pflanzenverhalten untersuchen sollten.
