Die Verdrängung einheimischer Pflanzenarten durch nicht-einheimische Eindringlinge kann aus Unterschieden in ihrer Kohlenstoffökonomie resultieren, doch ist wenig darüber bekannt, wie Variationen in Blattmerkmalen die Dynamik einheimischer Eindringlinge über Klimagradienten hinweg beeinflussen. In Hawaii, einem der am stärksten befallenen Biodiversitäts-Hotspots der Welt, resultieren starke räumliche Variationen des Klimas aus der komplexen Topographie, die den Variationen der Merkmale zugrunde liegt, die wahrscheinlich zu Verschiebungen in den Wechselwirkungen zwischen den Arten führen. Andrea Westerband und Kollegen machten sich auf den Weg, um zu verstehen wie eindringende Arten mit dem Klima interagieren, indem Blattmerkmale in Pflanzen auf den vier größten hawaiianischen Inseln verfolgt werden.

Bild: canva.

„Auf Hawaii ist das Klima aufgrund der extremen Topographie, die sich aus dem vulkanischen Ursprung ergibt, räumlich sehr variabel“, schreiben die Autoren. „Höhengradienten können daher einen guten Indikator für die Klimavariabilität darstellen, mit erhebliche Temperaturabsenkungen und deutliche, aber regionalspezifische Niederschlagsverschiebungen mit zunehmender Höhe. Die Hawaii-Inseln variieren auch im Alter, so dass Inseln mit ähnlichem Klima immer noch erhebliche Unterschiede aufweisen können Bodennährstoff Konzentrationen"

Westerband und Kollegen stellten signifikante Unterschiede in den Merkmalsmitteln fest, so dass Invasoren über die meisten Klimagradienten ressourcenreicher waren als Einheimische. Sie entdeckten jedoch auch eine Merkmalskonvergenz und eine Rangumkehr (Eingeborene sind ressourcenorientierter als Invasive) bei einer Untergruppe von Bedingungen. Es gab eine signifikante intraspezifische Variation (ITV) in den Blattmerkmalen von Eingeborenen und Eindringlingen, obwohl Eindringlinge einen signifikant größeren ITV als Eingeborene in Bezug auf Wasserverlust und Photosynthese exprimierten. Arten machten mehr Merkmalsvariationen aus als das Klima für Invasoren, während das Gegenteil für Eingeborene galt. Die Einbeziehung dieser klimabedingten Merkmalsvariation verbesserte die Anpassung von Modellen, die Eingeborene und Invasive verglichen, erheblich. Schließlich wurde ITV bei Invasoren am stärksten durch räumliche Heterogenität in der Feuchtigkeit erklärt, während Sonnenenergie mehr ITV bei Eingeborenen erklärt.

Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass ihre Studie „… das Ausmaß verdeutlicht, in dem das Klima die Merkmalsvariation bei einheimischen hawaiianischen Arten antreibt, und das Ausmaß, in dem Invasoren in ihrer Merkmalsausprägung innerhalb derselben Umgebungen variieren. Wir entdeckten ähnliche ITV bei Eingeborenen und Invasiven, aber diese wurden durch unterschiedliche Klimavariablen eingeschränkt. Darüber hinaus zeigten Eingeborene in einer Teilmenge des Klimaraums mehr ressourcenbezogene Merkmale als Invasive, was vielen früheren Studien widerspricht.“