Heute haben wir Dr. Gehan Jayasuriya, Professor am Institut für Botanik der Universität Peradeniya, Sri Lanka. Jayasuriya ist ein engagierter Samenökologe, der von den geschätzten Professoren Jerry und Carol Baskin an der University of Kentucky, USA, gefördert wurde. Seit seiner Rückkehr nach Sri Lanka im Jahr 2009 beteiligt er sich aktiv an zahlreichen Studien zur Samenbiologie einheimischer Pflanzen, trägt zu deren Schutz bei und unterstützt Projekte zur Wiederherstellung von Ökosystemen. Darüber hinaus forscht Jayasuriya an Mangrovenökosystemen in Sri Lanka.
Forschungsprojekte in Jayasuriyas Labor konzentrieren sich auf die Keimungsökologie verschiedener Pflanzengruppen, wie beispielsweise Hülsenfrüchten, und verschiedener Ökosysteme, darunter Regenwald, Mangroven und tropische Bergwälder. Sie liefern wertvolle Erkenntnisse über deren Keimungsbedürfnisse und ihr Speicherverhalten. Seine Forschungsinteressen liegen insbesondere in der Erforschung der ökologischen Bedeutung der physischen und physiologischen Epikotylruhe von Samen tropischer Pflanzenarten. In jüngerer Zeit beschäftigt er sich mit samenbiologischen Studien an Heilpflanzen Sri Lankas, um wichtige Erkenntnisse für deren Vermehrung zu gewinnen.
Als Pionier der Saatgutökologie in Sri Lanka spielte Jayasuriya eine zentrale Rolle bei der Betreuung vieler junger Saatgutforscher. Infolgedessen erforschen zahlreiche Saatgutforscher derzeit in verschiedenen Instituten des Landes aktiv die Samen der lokalen Flora und tragen so zur Weiterentwicklung der Saatgutbiologie in Sri Lanka bei.
Was hat Ihr Interesse an Pflanzen geweckt?
Ich bin seit meiner Kindheit ein Naturliebhaber, wahrscheinlich beeinflusst durch meinen Onkel, dessen Hobby die Vogelbeobachtung war. Während meiner Schulzeit engagierte ich mich aktiv im Schul-Naturverein und nahm an Aktivitäten wie Ökosystem-Exkursionen, Vogelbeobachtungen, Schildkrötenschutz und Naturbewusstseinsprojekten teil. Diese Erfahrungen vertieften meine Faszination für Ökosysteme wie Tieflandregenwälder und Mangroven, die sich in der Nähe meiner Heimatstadt befanden.
Mein Interesse an der Natur begann mit der Vogelbeobachtung, die meine Verbindung zur Umwelt stärkte. Viele Faktoren trugen zu meiner Leidenschaft für Pflanzen bei, doch ein prägendes Erlebnis sticht besonders hervor: eine Fernsehsendung des sri-lankischen Staatsfernsehens über den Sinharaja-Regenwald, das größte unberührte Regenwaldreservat des Landes. In dieser Sendung sprachen zwei renommierte Pflanzenökologen, Professor Nimal und Professor Savitri Gunatilleke, über ihre Forschungen zu Regenwaldpflanzen in Sri Lanka. Diese Begegnung während meiner Schulzeit weckte meine Neugier auf die Pflanzenökologie. Inspiriert begann ich, ihre Forschungsergebnisse und die anderer Pflanzenökologen in Sri Lanka zu lesen. Außerdem begann ich, regelmäßig Regenwälder zu besuchen und ihre Artenvielfalt zu erforschen, was meine Leidenschaft für die Pflanzenbiologie noch weiter vertiefte.
Was hat Sie motiviert, Ihrem aktuellen Forschungsgebiet nachzugehen?
Ich glaube, das geschah durch Zufall. Ich wurde für ein Spezialstudium in Botanik an der Universität Peradeniya in Sri Lanka ausgewählt. Zu den Abschlussvoraussetzungen gehörte die Durchführung eines Forschungsprojekts unter Aufsicht eines wissenschaftlichen Mitarbeiters der Botanischen Fakultät. Damals gab es dort nur wenige Ökologen, und da ich mich für die Erforschung der Pflanzenökologie interessierte, wählte ich einen von ihnen als meinen Mentor. Prof. GAD Perera, mein Mentor, schlug verschiedene Forschungsthemen vor, und ich interessierte mich besonders für die Untersuchung der Samenkeimung bei ausgewählten Arten aus Trockenzonenwäldern Sri Lankas. Bei der Literaturrecherche für dieses Projekt stellte ich fest, dass erhebliche Wissenslücken in der Samenbiologie nicht nur sri-lankischer Wildarten, sondern auch tropischer Wildpflanzen im Allgemeinen bestanden. Da diese Forschung Teil meines Bachelorstudiums war, konzentrierte ich mich weiterhin auf die Ökologie der Samenkeimung. Für dieses Projekt musste ich mich auf die Arbeiten von Professor Jerry und Carol Baskin beziehen. Ihre Forschung faszinierte mich und weckte in mir den Traum, für mein Aufbaustudium in ihrem Labor zu arbeiten. Dieser Traum wurde 2005 Wirklichkeit und verankerte mich fest im Bereich der Saatgutökologie.
Welcher Teil Ihrer Arbeit im Zusammenhang mit Pflanzen gefällt Ihnen am besten?
Ich glaube, der erfüllendste Aspekt meiner Karriere ist, dass ich das tue, was ich liebe – in der Natur zu arbeiten. Meine Forschung erfordert Reisen durch verschiedene Ökosysteme Sri Lankas und gelegentlich auch in andere Länder. Diese Reisen bringen mich der Natur näher und entfachen die gleiche Faszination, die ich schon als Kind hatte. Obwohl Reisen und Aufenthalte in abgelegenen Gebieten manchmal eine Herausforderung darstellen können, fühle ich mich unglaublich glücklich, die verborgenen Schätze der Natur zu erleben, die den meisten Menschen verborgen bleiben. Diese Exkursionen lassen mich nicht nur in die Natur eintauchen, sondern haben auch mein Kindheitshobby, die Vogelbeobachtung, wiederbelebt. Daher begleite ich meine Doktoranden stets auf Exkursionen, um sicherzustellen, dass ich keine Gelegenheit verpasse, die Wunder der Natur zu erleben.
Gibt es bestimmte Pflanzen oder Arten, die Ihre Forschung fasziniert oder inspiriert haben? Wenn ja, was sind sie und warum?
Mehrere Pflanzenarten haben meine Forschung inspiriert, aber unter ihnen Ipomoea lacunosa ist der Schwerpunkt meiner Doktorarbeit. Die bemerkenswerte Fähigkeit seiner Samen, Veränderungen der Temperatur und Feuchtigkeit präzise zu erkennen und darauf zu reagieren, faszinierte mich. Die ruhenden Samen von Ich. lacunosa Sie nehmen Umweltbedingungen wahr und regulieren ihre Ruhephase entsprechend. Ruhende, aber empfindliche Samen dieser Art brechen ihre Ruhephase bei Temperaturen über 30 °C in einer sehr feuchten Umgebung (> 60 % relative Luftfeuchtigkeit) ab. Liegen die gleichen Temperaturbedingungen jedoch in einer trockenen Umgebung (< 60 % relative Luftfeuchtigkeit) vor, verfallen die Samen in einen hochgradigen Ruhezustand und bleiben unempfindlich gegenüber störenden Signalen. Dieser Mechanismus ermöglicht den Samen, ihre Keimung optimal zu timen und so günstige Bedingungen für die Keimlingsbildung zu schaffen.
Eine weitere faszinierende Gattung ist Derri, deren Samenökologie ich bei drei sri-lankischen Arten untersucht habe. Jede Art bewohnt einen eigenen Lebensraum und hat einzigartige, an ihre Mikroumgebung angepasste Keimungsstrategien entwickelt. Derris parvifolia, eine Waldart, die ihre Samen zu Beginn der Regenzeit verbreitet, produziert Samen, die unmittelbar nach der Verbreitung keimbereit sind. Derris scandens, die Süßwassersumpfgebiete bewohnt, produziert physisch ruhende Samen mit wasserundurchlässigen Samenschalen. Diese Anpassung verhindert die Keimung während der Verbreitung und ermöglicht den Samen die Reise über das Wasser. Gleichzeitig Derris trifoliata, eine Mangrovenart, produziert physiologisch ruhende Samen, wahrscheinlich als Anpassung an geringere Salzgehalte vor der Keimung. Diese Arten veranschaulichen den komplexen Zusammenhang zwischen Samenruhe und Lebensraumbedingungen, ein zentrales Thema meiner Forschung.
Könnten Sie ein Erlebnis oder eine Anekdote aus Ihrer Arbeit erzählen, die Ihre Karriere geprägt und Ihre Faszination für Pflanzen bestätigt hat?
Ziel meiner Doktorarbeit war die Beschreibung der „Wasserlücke“ in den physisch ruhenden Samen der Familie Convolvulaceae. Dabei konzentrierte ich mich auf Ipomoea lacunosa, ein Unkraut auf amerikanischen Mais- und Sojabohnenfeldern. Der erste Schritt bestand darin, die Wasserlücke durch die Bestimmung einer wirksamen Behandlung zur Unterbrechung der Ruhephase zu identifizieren.
Ich habe gesammelt Ich. lacunosa Samen und unterzog sie verschiedenen Behandlungen, wobei ich sie bei 15, 20, 25, 30 und 35 °C inkubierte. Allerdings keimte keiner der behandelten oder unbehandelten Samen, was ihre tiefe Keimruhe bestätigte. Nach monatelangen Misserfolgen und nachdem mein ursprünglicher Samenvorrat aufgebraucht war, sammelte ich kurz vor dem Winter eine weitere Partie. Diesmal keimten bei 35 °C inkubierte Samen, was zeigte, dass sie nicht in der Keimruhe waren und sich daher für meine Studie nicht eigneten. Frustriert hätte ich die Partie beinahe weggeworfen, aber ein Imbibitionstest bei 25 °C zeigte, dass diese Samen in der Keimruhe waren. Bei näherer Betrachtung bemerkte ich zwei unterschiedliche Samenfarben: braun und schwarz. Ich vermutete, dass sie sich unterschiedlich verhalten könnten und testete sie separat. Überraschenderweise keimten beide bei 100 °C zu 35 %, während sie bei Imbibitionstests bei 25 °C in der Keimruhe blieben.
Dann fiel mir ein: Ich hatte den Keimungstest bei 35 °C, den Imbibitionstest jedoch bei 25 °C durchgeführt. Dies führte mich zu der Hypothese, dass die Samen tatsächlich in einem Ruhezustand waren, dieser aber bei 35 °C abgeschwächt wurde, während er bei 25 °C erhalten blieb. Keimungsexperimente über einen breiten Temperaturbereich hinweg bestätigten meine Hypothese und zeigten zudem, dass frühe und späte Samensammlungen unterschiedliche Ruhegrade aufwiesen. Dieser Durchbruch veränderte meine Doktorarbeit und deckte die Empfindlichkeitszyklen bei physisch ruhenden Samen auf. Diese Erkenntnisse lieferten neue Einblicke in die Mechanismen der Samenruhe und brachten mir die Ehre ein, 3 als Plenarredner auf der 2010. Seed Ecology Conference in Salt Lake City, Utah, aufzutreten.
Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben, die eine Karriere in der Pflanzenbiologie anstreben?
Die Pflanzenwissenschaft ist ein faszinierendes Forschungsgebiet, das uns tief mit der Natur verbindet, insbesondere bei Feldstudien. Der Aufenthalt in der Natur bereichert nicht nur das wissenschaftliche Verständnis, sondern reduziert auch Stress und belebt den Geist. Trotz dieser Vorteile werden Feldforscher im Pflanzenbereich weltweit immer seltener – und das in einer Zeit, in der dringend mehr Experten benötigt werden, um die neuen Umweltprobleme zu bewältigen. Mit über 25 Jahren Erfahrung in der Pflanzenforschung habe ich jeden Moment dieser Reise genossen. Sie war eine Quelle endloser Entdeckungen und Erfüllung. Deshalb ermutige ich junge Wissenschaftler nachdrücklich, die Pflanzenwissenschaft mit Leidenschaft und Engagement zu betreiben.
Um in der Pflanzenwissenschaft erfolgreich zu sein, muss man scharfe Beobachtungsgabe entwickeln und offen für die Wunder der Natur bleiben. Darüber hinaus ist Integrität unerlässlich, nicht nur in der Pflanzenwissenschaft, sondern in allen Forschungsbereichen. Berichten Sie stets über Ihre Beobachtungen, auch wenn die Ergebnisse nicht mit Ihren ursprünglichen Hypothesen übereinstimmen. Oft führen die unerwartetsten Ergebnisse zu den bahnbrechendsten Entdeckungen. Wenn Beobachtungen Ihre bisherige Theorie in Frage stellen, nehmen Sie sie an; sie könnten eine noch faszinierendere Wahrheit ans Licht bringen.
Was machen die Leute normalerweise falsch über Pflanzen?
Die meisten Menschen erkennen nicht, dass Pflanzen genauso faszinierend sind wie Tiere. Während Naturbeobachter wie Vogelbeobachtung, Schmetterlingsbeobachtung und sogar Reptilienbeobachtung beliebt sind, wird die Pflanzenbeobachtung oft vernachlässigt. Viele gehen davon aus, dass Pflanzen nicht so dynamisch sind wie Tiere, einfach weil sie sich nicht bewegen. Doch nur wenige wissen, welche unglaubliche Herausforderung Pflanzen bewältigen müssen: an einem Ort verwurzelt zu bleiben und gleichzeitig kontinuierlich Energie aus dem Sonnenlicht zu gewinnen, um am Leben zu bleiben.
Aus Sicht des Naturschutzes ist es ein weit verbreiteter Irrglaube, dass die beeindruckenden Pflanzen natürlicher Ökosysteme problemlos im eigenen Garten angebaut werden könnten. Besucher von Naturschutzgebieten versuchen oft, Samen oder Pflanzenmaterial zu sammeln und schmuggeln sie an den wachsamen Augen der Wächter vorbei, in der Annahme, sie könnten sie zu Hause erfolgreich kultivieren. Was sie dabei nicht bedenken: Diese Pflanzen sind auf ganz bestimmte mikroökologische Bedingungen angewiesen, die im eigenen Garten nicht gegeben sind. Daher sind solche Versuche oft vergeblich. Zudem handelt es sich bei vielen dieser Pflanzen möglicherweise um seltene oder bedrohte Arten, und unerlaubtes Sammeln kann ihr Überleben zusätzlich gefährden.
Carlos A. Ordóñez-Parra
Carlos (er/ihn) ist ein kolumbianischer Saatgutökologe, der derzeit an der Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasilien) promoviert und als Wissenschaftsredakteur bei Botany One und als Kommunikationsbeauftragter bei der International Society for Seed Science arbeitet. Sie können ihm auf BlueSky unter @caordonezparra folgen.
