Eine der einfachsten, aber wertvollsten wissenschaftlichen Beobachtungen, die man machen kann, ist der Wechsel der Jahreszeiten. Die Phänologie ist die Lehre vom Wechsel der Jahreszeiten. Es könnte das erste Knospen- oder Blütentreiben an einem Baum sein oder der erste Ruf eines Kuckucks. Diese Zeichen können langfristige Veränderungen in der Ökologie eines Ortes offenbaren. Die Fruchtbildung könnte ein wertvolles Instrument zur Erforschung der Phänologie sein, aber Früchte sind im Vergleich zu Blättern und Blüten nicht so gut erforscht. Eine Studie von Tara Miller von der Boston University und Kollegen in den USA und Deutschland, möchte dazu beitragen, dies zu ändern. Herbarium-Aufzeichnungen scheinen die Antwort zu sein. Doch sind sie, obwohl sie Aufzeichnungen sind, auch genau? Miller und seine Kollegen haben nach einer unabhängigen Aufzeichnung gesucht, die sie mit Herbarien vergleichen können. Sie haben sie in einem übersehenen Manuskript des amerikanischen Naturforschers und Philosophen Henry David Thoreau gefunden.

Thoreau ist vor allem für sein 1854 veröffentlichtes Werk Walden bekannt. Miller und seine Kollegen wandten sich für ihre Arbeit jedoch Wild Fruits zu. Wild Fruits wurde beim Tod des Autors im Jahr 1862 gefunden. Es war kein endgültiger Entwurf und die Bearbeitung des Textes dauerte eine Weile. Eine wissenschaftliche Ausgabe erschien 2001. Der Text enthält sowohl detaillierte Beschreibungen als auch Datierungen der Früchte. Das bedeutet, dass Thoreau Feldbeobachtungen der Fruchtphänologie in Neuengland vorgelegt hat. Diese Beweise könnten Botanikern helfen, die Phänologie von Herbarproben zu verstehen, sagen Miller und Kollegen.

„Herbarsammlungen basieren auf anderen Methoden als Feldbeobachtungen“, schreiben Miller und Kollegen. „Beispielsweise sammeln Sammler nicht immer Exemplare mit der Absicht, die ersten Fruchtbildungsdaten oder andere Phänophasen zu erfassen, während Feldbeobachtungen oft genau zu diesem Zweck durchgeführt werden. Herbarexemplare werden häufiger im Frühling und Sommer gesammelt, sodass sie das Ende der Fruchtsaison möglicherweise nicht genau erfassen (Daru et al., 2017). Darüber hinaus enthalten Herbarien eine Reihe von Exemplaren, aus denen sich verschiedene Kennzahlen ableiten lassen: das früheste in der Saison gesammelte Exemplar aller Exemplare, das durchschnittliche Sammeldatum aller Exemplare und das letzte gesammelte Exemplar aller Exemplare, statt Beginn, Höhepunkt und Ende der Fruchtbildung im Laufe einer Saison an einem Standort. Es ist nicht klar, ob Kennzahlen anhand von Herbarexemplaren mit Kennzahlen aus Feldbeobachtungen vergleichbar sind, da sie nicht direkt dieselben Phänophasen erfassen. Es sind nur wenige historische Datensätze zu Wildfrüchten verfügbar, daher ist es für Forscher wichtig zu wissen, wie sie mit diesen Unterschieden umgehen und historische Datensätze synthetisieren oder zwischen ihnen auswählen können.“

Um herauszufinden, wie sich Herbarbelege mit Feldbeobachtungen vergleichen lassen, konzentrierte sich das Team auf 67 fleischfruchttragende Pflanzenarten. Anhand von Thoreau suchten sie nach der ersten, höchsten und letzten beobachteten Fruchtbildung. Anhand der Herbarien suchten sie nach dem frühesten, durchschnittlichen und spätesten Exemplar sowie der Fruchtbildungsdauer.

Die Ergebnisse waren interessant. Die frühesten Herbariumexemplare waren tendenziell etwa 28 Tage älter als Thoreaus Beobachtung. Die jüngsten Herbariumexemplare lagen 18 Tage zurück. Aber die von Thoreau festgestellten Spitzenfruchtbildungsdaten waren dieselben wie die durchschnittlichen Daten der Exemplare in den Herbarien.

„Erstes Datum und frühestes Exemplar, Spitzendatum und mittleres Exemplar sowie letztes Datum und jüngstes Exemplar korrelieren stark zwischen Thoreaus Beobachtungen und den Herbarexemplaren. Diese Beziehungen weisen darauf hin, dass es eine sehr konsistente Reihenfolge der Fruchtbildung über alle Arten hinweg gibt und dass dieses Muster gegenüber Unterschieden in der Sammelmethode und der Phänophasenmetrik robust ist. Beide historischen Datensätze scheinen einen echten biologischen Trend in den Fruchtmustern zu erfassen: Die Reihenfolge der Fruchtbildung für diese 67 Arten ist in ganz Neuengland relativ konsistent“, schreiben die Autoren.

Eine der Überraschungen bei den Ergebnissen war, wie stark die Korrelationen zwischen den beiden Aufzeichnungen waren. Das Team hatte erwartet, dass die Mittel- und Spitzendaten die konsistentesten Übereinstimmungen sein würden. Allerdings waren es die Daten der letzten Fruchtbildung und der letzten Exemplare, die die stärksten Korrelationen aufwiesen.

Bild: canva.

„Es ist möglich, dass die stärkere Korrelation zwischen den letzten Daten und den neuesten Exemplaren in unserer Studie eine konsistente Reihenfolge widerspiegelt, in der Früchte von Wildtieren verzehrt werden“, argumentieren Miller und Kollegen. „Die letzten Daten können Informationen sowohl über die Reihenfolge der Fruchtbildung als auch über die Fressvorlieben der Früchtefresser beinhalten. So sind beispielsweise Früchte mit einem höheren Gehalt an Antioxidantien, wie beispielsweise Arrowwood (Schneeball), können zuverlässig zuerst gegessen werden, während weniger begehrte Früchte wie Winterbeeren (Eine dornige Stechpalme), kann konsequent bis später in der Saison verschoben werden (Bolser et al., 2013), was sich in späteren Feldbeobachtungen und Probensammlungen widerspiegeln könnte.“

Die Autoren weisen darauf hin, dass die Unterschiede zwischen den beiden Datensätzen bedeuten, dass Feldbeobachtungen und Herbarien nicht einfach als Ersatz füreinander verwendet werden können. Mit etwas Sorgfalt können Botaniker sie jedoch verwenden, um zu verstehen, wie sich die Fruchtsaison an einem bestimmten Ort verändert.

„Diese Studie zeigt, dass zwei verschiedene historische Datensätze – Thoreaus Beobachtungen und Herbarbelege – sehr ähnliche Informationen über die Reihenfolge erfassen, in der holzige und krautige Arten in Neuengland Früchte tragen. Die hohen Korrelationen der Messwerte innerhalb der Datensätze bestätigen Ergebnisse aus früheren Studien und helfen bei der Validierung dieser historischen Datensätze. Die hohen Korrelationen zwischen den Messwerten der Fruchtbildung in Thoreaus Beobachtungen und den Herbarbelegen legen nahe, dass wir erfolgreich verschiedene Methoden verwenden und vergleichen können, um die Reihenfolge zu untersuchen, in der Arten Früchte tragen“, schlussfolgern die Autoren.