Phosphor (P) und Stickstoff (N) sind essenzielle Nährstoffe für das Pflanzenwachstum, und ein Mangel an diesen Nährstoffen kann das Wachstum hemmen. Pflanzen reagieren unterschiedlich auf Phosphor- und Stickstoffmangel. Das Verständnis, wie sich Pflanzen an nährstoffärmere Böden anpassen, könnte zur Entwicklung robusterer Nutzpflanzen beitragen. Um zu sehen, wie Pflanzen mit niedrigem Phosphorgehalt zurechtkommen, untersuchten Han und Kollegen zwei Arten von Banksia, Banksia Attenuata und Banksia sessilis. Dies sind zwei Bäume, die in den am meisten P-armen Böden im Südwesten Australiens wachsen. Sie mussten ihre Photosynthese anpassen, um Phosphor effizient zu nutzen, aber wie?
Han und Kollegen stellten die Hypothese auf, dass mit abnehmendem Phosphor im Boden auch die Phosphorkonzentration in den Blättern abnimmt. Sie haben auch erwartet Banksia sessilis ein höheres Verhältnis von Stickstoff zu Phosphor in seinen Blättern zu haben als B. abschwächa wenn sie auf demselben Substrat gewachsen sind. Sie haben auch erwartet B. sessilis mehr Phosphor in Nukleinsäuren zu investieren. Der Grund liegt darin, wie die beiden Pflanzen mit Feuer umgehen.
B. abschwächa ist eine langsam wachsende Art. Wenn Feuer zuschlägt, sprießt es aus Knospen oder Knollen neu. Ein Feuer bedeutet nicht das Ende seines Lebenszyklus. B. sessilis, dagegen wächst aus Samen nach einem Brand. Das bedeutet, dass es schnell gehen und in eine Samenbank investieren muss, wenn die Art überleben soll.
Die Botaniker fanden, dass sie Recht hatten mit dem Abfall der Phosphorkonzentration in den Blättern in ärmeren Böden, aber nicht mit den Unterschieden im Blattphosphor. Die Blätter beider Arten hatten ähnliche Konzentrationen. Das Team fand heraus, dass der Phosphor eher in Nukleinsäuren enthalten ist B. sessilis als B. abschwächa. Dies, so die Autoren, „wird wahrscheinlich für einen höheren Proteinumsatz in Verbindung mit schnellen Wachstumsraten benötigt.“
Einen Kommentar zum Papier schreiben, John Raven fügt hinzu: „Dieses faszinierende Ergebnis lenkt die Aufmerksamkeit auf die wichtige ökologische Rolle der Investition in Nukleinsäure, die oft übersehen wurde, weil die Kosten für Nukleinsäuren in Pflanzengewebe relativ gering sind. Da sich die Studie jedoch auf die P-Allokation in reifen Blättern konzentrierte, wird der zugrunde liegende Mechanismus zu einem Problem … Daher ist es im Moment nicht möglich zu bestimmen, inwieweit der RNA-Gehalt in reifen Blättern durch den Bedarf an erklärt werden kann Proteinumsatz.“
