Wenn es um Gene geht, ist mehr für Brennnesseln besser. Das haben Forscher in Tschechien herausgefunden Urtica dioica, die gemeine Brennnessel, kann ein breiteres Spektrum an Lebensräumen besetzen, wenn es vier Kopien seines Genoms hat statt der üblichen zwei.

Während es den Anschein haben mag, dass alle Brennesseln gleich stechen, stützen die Ergebnisse die Idee, dass Polyploidie, die zusätzliche Kopien der Gene trägt, Pflanzen mehr Flexibilität bei der Bewältigung neuartiger Umgebungen verleiht. In ihrer Veröffentlichung schreiben Tomáš Urfus und Kollegen: „[D]ie Ergebnisse haben wichtige Implikationen für die Nischenmodellierung in der Umwelt und die damit verbundenen Artenverteilungsmodelle. Diese äußerst beliebten Methoden gehen davon aus, dass Arten ökologisch homogene Einheiten sind und daher auf Artenebene erfasste Vorkommen verwendet werden können, um eine Art-Umweltnische zu modellieren und diese Nische in den geografischen Raum zu projizieren, um eine Artenverteilung vorherzusagen… Unsere Ergebnisse zeigen dies jedoch deutlich Diese entscheidende Annahme ist selbst für eine der häufigsten Gefäßpflanzenarten ungültig. Obwohl die Häufigkeit der intraspezifischen Variabilität der ökologischen Präferenzen unbekannt ist, zeigen unsere Ergebnisse deutlich, dass die Modellierung von Umweltnischen die Variabilität innerhalb der Arten berücksichtigen muss, um bessere Verteilungsmodelle zu erstellen.“

Das Team verwendete Durchflusszytometrie, um Brennesselzellen zu untersuchen, die an verschiedenen Orten in Mähren gesammelt wurden. Bei dieser Methode werden die Zellen einzeln an einem Laser vorbeigeführt. Übrigens wird das Licht gestreut, ist es möglich, abzuleiten, was sich in der Zelle befindet, einschließlich der Anzahl der Kopien ihres Genoms, die sie hat.

Viele Organismen, einschließlich Menschen, haben Chromosomenpaare, was bedeutet, dass sie ein Genom haben, das von beiden Elternteilen geerbt wurde. Aber einige Organismen, insbesondere Pflanzen, können drei bis acht Kopien ihrer Gene in ihren Zellen tragen.

Bei den Brennnesseln stellten die Botaniker fest, dass diploide Brennnesseln, die nur zwei Genkopien aufwiesen, feuchte Bedingungen bevorzugten. Wenn die Pflanzen jedoch tetraploid waren und vier Kopien ihrer Gene trugen, waren sie besser in der Lage, in trockeneren und gestörten Lebensräumen zu leben. Das gestörte Element bedeutet, dass die Brennnesseln, die Sie in Ihrem Garten sehen, eher tetraploid sind.

Die Ergebnisse könnten dabei helfen, zu modellieren, wie Pflanzen ihre Verbreitungsgebiete erweitern und ihren angestammten Nischen entkommen.

FORSCHUNGSARTIKEL

Urfus, T., Kopecký, M., Urfusová, R., Chrtek, J., 2021. Die Duplikation des gesamten Genoms erhöht die ökologische Nischenbreite der mehrjährigen Pflanze Urtica dioica. Preslia. https://doi.org/10.23855/preslia.2021.305