Holz erfüllt drei entscheidende Funktionen: mechanische Unterstützung der photosynthetischen Oberfläche; Speicherung von Wasser, Zucker und anderen Nährstoffen; und Leitung von Wasser und anderen Substanzen vom Boden zur photosynthetischen Oberfläche. Bei Angiospermen wird jede dieser Funktionen im Allgemeinen von bestimmten Zelltypen ausgeführt, so dass die mechanische Unterstützung hauptsächlich durch Fasern, die Speicherung durch lebende Zellen wie Parenchym und die Wasserleitung durch Xylemgefäße bestimmt wird. Ein Zelltyp kann mehr als eine Funktion erfüllen. Beispielsweise können lebende Fasern in Wäldern mit spärlichem Parenchym das Speicherfach sein und auch als Stützzellen fungieren. Da Holz all diese verschiedenen Aufgaben gleichzeitig erfüllt, können Umweltanforderungen, die eine herausragende Rolle für eine bestimmte Funktion erfordern, einen Kompromiss und/oder eine positive Wechselwirkung mit anderen funktionalen Variationsachsen schaffen – eine erhöhte mechanische Unterstützung verringert oft die Wasserleitungseffizienz, erhöht aber den Widerstand zu Kavitation.
Die Holzdichte ist eine wichtige funktionelle Eigenschaft, die in den letzten Jahren im Mittelpunkt umfangreicher Forschung stand. Da die Holzdichte die Menge an Kohlenstoff beschreibt, die in die Unterstützung investiert wird, ist sie mit einer Vielzahl von ökologischen Dimensionen verbunden, die mit Merkmalen der Lebensgeschichte verbunden sind (z. B. Wachstumsrate, Überleben oder Lebensdauer). Beispielsweise ist die Holzdichte umgekehrt proportional zu den Wachstumsraten und der Position in der Nachfolge. Arten mit geringer Holzdichte sind eher vergleichsweise kurzlebige, schnellwüchsige Pioniere, während Arten mit hoher Holzdichte eher langlebige Höhepunktarten sind. Hohe Störungs- und Umschlagsraten begünstigen schnell wachsende Arten mit geringer Holzdichte.
Die meisten Studien, die sich mit den anatomischen Determinanten der Holzdichte befassen, insbesondere diejenigen, die große Proben aus globalen Datenbanken enthalten, enthalten keine Informationen zur dritten funktionellen Dimension, der Lagerung. Da axiales und radiales Parenchym mit Stammwasser- und Nährstoffspeicherung verbunden sind, erwarten wir einen Kompromiss zwischen mechanischer Festigkeit und Speicherung, da eine vergrößerte Parenchymfläche in Stämmen auf Kosten anderer Zelltypen (dh Fasern) erreicht werden sollte, insbesondere wenn es um Leitfähigkeit geht ist beizubehalten.
Ein neues Papier in Annals of Botany untersucht eine große Datenbank von etwa 800 Baumarten aus China, um Muster der korrelierten Evolution zwischen Anteilen verschiedener Gewebetypen und funktionellen Eigenschaften des Stammes in Bezug auf Unterstützung (Holzdichte), Wasserleitung (potenzielle Leitfähigkeit, Gefäßzusammensetzung und -fraktion) und Lagerung zu analysieren . Während sich andere Analysen auf globaler Ebene auf Gefäßmerkmale konzentriert haben, um Unterschiede in der Holzdichte und der theoretischen Leitfähigkeit zu erklären, fragen sich die Autoren, ob es einen klaren Kompromiss zwischen anatomischen Merkmalen gibt, die hypothetisch mechanische, Leitungs- und Speicherfunktionen darstellen, und wie früh diese Achsen sind wurden in der Geschichte der Linien etabliert. Es gibt radiale Variationen innerhalb der Arten und innerhalb des Baums bei den Holzmerkmalen, die mit ontogenetischen Veränderungen verbunden sind, die die Stärke von Kompromissen beeinflussen könnten. Das Ziel dieser Studie war es, festzustellen, ob solche Kompromisse allgemein über Angiospermen-Linien hinweg auf Artenebene anerkannt werden.
