Mit Wedeln wie diesen … Blattdimorphismus und Fortpflanzung bei Farnen
Farne verwenden ihre Blätter sowohl zur Fortpflanzung als auch zur Kohlenstofffixierung. Wie schaffen sie es, mit einem Organ zwei sehr unterschiedliche Aufgaben zu bewältigen?
Von botanyone · 02. Januar 2017 · 2 Minute Lesezeit
Mit Wedeln wie diesen … Blattdimorphismus und Fortpflanzung bei Farnen
Farne verwenden ihre Blätter sowohl zur Fortpflanzung als auch zur Kohlenstofffixierung. Wie schaffen sie es, mit einem Organ zwei sehr unterschiedliche Aufgaben zu bewältigen?
Die Reproduktion ist weit davon entfernt, ein einfacher Prozess zu sein, sondern kann ein komplexes und kostspieliges Unterfangen sein. Das Erreichen des richtigen Gleichgewichts zwischen Reproduktion, Wachstum und Pflege kann zu Kompromissen in Form und Funktion führen. Bei Blütenpflanzen ist die sexuelle Fortpflanzung weitgehend auf hochspezialisierte Blüten und Früchte beschränkt, wodurch sich die Fortpflanzungsbemühungen auf ein Organ konzentrieren.
Bewegung von 13C-markiertem Gas in Osmundastrum cinnamomeum und Osmunda regalis während der Wachstumsperiode. Die Pflanzen wurden während der Wachstumsperiode dreimal (Mai, Juni und August) mit 13C-markiertem CO2-Gas markiert und am Ende der Wachstumsperioden vor der Seneszenz gesammelt. Ganze Pflanzen wurden gesammelt und in ihre Bestandteile zerlegt: sterile Wedel, fruchtbare Wedel, Rhizome und Wurzeln. Bei O. cinnamomeum gibt es im Mai keine Hinweise auf eine Translokation von markiertem Kohlenstoff vom markierten sterilen Wedel in irgendeinen Teil der Pflanze. Pflanzen, die im Juni markiert wurden, zeigen eine große Translokation von Kohlenstoff ins Rhizom. Im August markierte Pflanzen behielten sehr wenig des fixierten markierten Kohlenstoffs im markierten Wedel, während der Großteil des Signals ins Rhizom transloziert wurde. Es gab keine Hinweise auf eine Translokation von fixiertem Kohlenstoff in die fruchtbaren Wedel oder die Wurzeln. Bei O. regalis gibt es im Mai und Juni keine Hinweise auf eine Translokation von markiertem Kohlenstoff von den markierten sterilen Wedeln in andere Teile der Pflanze. Im August gibt es Hinweise auf eine Translokation vom sterilen Wedel zum Rhizom, aber keine Hinweise auf eine Translokation in die fruchtbaren Wedel oder die Wurzeln.
Farne stellen eine einzigartige Reihe von Herausforderungen dar, da sie das Blatt sowohl als Ort der Reproduktion als auch der Kohlenstofffixierung nutzen. Britton und Watkins untersuchen zwei Fälle von extremem Blattdimorphismus bei Farnen und stellen fest, dass die fruchtbar-sterile Dimorphie für Farne mit erheblichen Kohlenstoffkosten verbunden ist, was wahrscheinlich die Artenökologie beeinflusst. Ein potenzieller Vorteil solcher Kosten ist eine größere Entfernung der Sporenausbreitung und eine feiner abgestimmte Kontrolle über die Phänologie der Wedel.
Nachdem ein Waldbrand über die Landschaft hinweggefegt ist, kann es unvermeidlich sein, dass man schockiert ist über die trostlose Szene, die er hinterlässt. Doch eine aktuelle Studie von Lucas Carbone legt nahe, dass Pflanzen in diesen Umgebungen wie nie erwartet gedeihen können.
