Invasive Pflanzenarten sind teilweise aufgrund ihrer Fähigkeit, sich an unterschiedliche Umweltbedingungen anzupassen, erfolgreich. Der Adlerfarn Pteridium aquiline ist eine äußerst erfolgreiche Unkrautart, die in den gemäßigten und subtropischen Regionen der Welt vorkommt. Es ist hartnäckig, giftig für Mensch und Vieh und kann sogar Wasserquellen verschmutzen. Im Gegensatz zu den meisten anderen Farnen, die aufgrund ihrer Intoleranz gegenüber hoher Evapotranspiration in schattige Unterholzhabitate verbannt sind, P. aquilinum verträgt volle Sonne. Auch im Gegensatz zu den meisten anderen Farnen, die nur Tracheiden für den Wassertransport verwenden, hat sich die Art entwickelt echte Xylemgefäße, wird als großer Vorteil bei Angiospermen angesehen.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie von Annals of Botany, Alex Baer und Kollegen aus, um zu testen, ob der Erfolg P. aquilinum kann sein seinen Xylemgefäßen zugeschrieben und verwandte hydraulische Eigenschaften durch Vergleich der Sonnen- und Schattenpopulationen des Farns. Die Forscher maßen eine Reihe von hydraulischen Merkmalen wie hydraulische Leitfähigkeit und Embolieresistenz sowie strukturelle Merkmale wie Durchmesser und Länge der Xylemleitung, Stomatadichte und Venendichte.

Die Autoren sagten voraus, dass hydraulische Merkmale im Zusammenhang mit Xylem eine wichtige Rolle bei der Fähigkeit spielen würden P. aquilinum eine so große Vielfalt an Lebensräumen zu besiedeln. Überraschenderweise haben diese Eigenschaften zwar dazu beigetragen, aber so viel weniger als erwartet. Weder die Xylemleitfähigkeit noch die Resistenz der Blattstiele gegenüber dürreinduzierter Embolie variierten signifikant zwischen den Sonnen- und Schattenpflanzen. Der Gasaustausch war jedoch bei Sonnenpflanzen fast doppelt so hoch, mit proportionaler Zunahme der Wassernutzungseffizienz und der Spaltöffnungs- und Venendichte. Diese erhöhten Dichten waren größtenteils das Ergebnis eines kompakteren Blattes bei Sonnenpflanzen.

„Zusammengenommen, vaskuläre Akklimatisierung von P. aquilinum Licht wird hauptsächlich durch eine Verringerung der Blattfläche und eine gleichzeitige Erhöhung des Xylemgehalts erreicht“, schreiben die Autoren. Das Vorhandensein von Xylemgefäßen brachte Sonnenpflanzen entgegen den Erwartungen keinen besonderen Vorteil. Darüber hinaus basierten die Anpassungen der Farne an eine helle Umgebung eher auf dem Hinzufügen zusätzlicher Gewebe als auf der „Feinabstimmung“ dessen, was bereits vorhanden war. „Dies kann Teil einer breiteren Reihe von Einschränkungen bei Farnen sein, die teilweise mit ihrer angestammten Physiologie und dem Fehlen eines vaskulären Kambiums zusammenhängen können.“ Mit anderen Worten, das Vorhandensein von Xylem bringt diesen Farnen aufgrund anderer evolutionärer Einschränkungen in ihrer Physiologie möglicherweise nicht den vollen Vorteil.