Trichome – die kleinen, haarähnlichen Strukturen auf Pflanzenblättern und -stängeln – kommen häufiger und dichter auf den Blättern von Pflanzen in trockenen oder sonnenexponierten Umgebungen vor. Es wird angenommen, dass dies auf die Fähigkeit der Trichome zurückzuführen ist, Sonnenlicht zu reflektieren und den Wasserverlust zu reduzieren. Trichome können jedoch auch Pflanzenfresser und eierlegende Insekten abschrecken. Diese letztere Funktion kann indirekt auch eine Rolle bei der Verringerung des Wasserstresses spielen: Bestimmte Insekten verursachen die Bildung von Gallen auf dem Blatt, zunehmend die Oberfläche der Blätter und möglicherweise einen erhöhten Wasserverlust durch Verdunstung. Daher können Trichome, die gallenbildende Insekten blockieren, unter ariden Bedingungen doppelt anpassungsfähig sein.

In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Annals of Botany, Gaku Amada und Kollegen haben diese Möglichkeit getestet Quantifizierung der Beziehung zwischen Gallenbildung und Wasserverlust in den Blättern von Metrosideros polymorpha. Dieser endemische hawaiianische Baum kommt entlang einer Reihe von Lebensraumbedingungen vor und variiert stark sowohl in der Länge als auch in der Dichte der Trichome auf der unteren Blattoberfläche. Der Baum wird von mehreren Arten von Flohsamen parasitiert, die drei verschiedene Arten von Gallen verursachen – Kegel (groß), flach (mittel) und Grube (klein).

Repräsentative Bilder von Gallen, die durch hawaiianische Flohsamen (Parakonus spp.) auf Blättern von Metrosideros polymorpha. Quelle Amada et al. 2020.

Die Forscher fanden heraus, dass der Wasserverlust aus dem Blatt mit zunehmender Anzahl von Kegel- und flachen Gallen stark zunahm, was darauf hindeutet, dass diese größeren Gallenarten tatsächlich Wasserstress verursachen. Die kleineren Grubengallen hatten keine solche Wirkung. Felduntersuchungsergebnisse, die eine negative Beziehung zwischen Trichomen und den größeren Gallen zeigen, legen nahe, dass Blatttrichome in M. polymorpha kann die Insekten daran hindern, Kegel- und Flachgallen zu bilden, nicht aber die Hersteller von Grubengallen. Dies lässt sich durch die Lage der Trichome erklären, die nur auf der Unterseite des Blattes zu finden sind. Kegel- und Flachgallen bildende Insekten greifen das Blatt von unten an, während Grubengallinsekten von der Oberseite aus angreifen.

Diese Ergebnisse sollten als vorläufig betrachtet werden, merken die Autoren an, denn „die Dicke der Trichomschicht scheint oft zu groß für die Länge der Ovipositoren von Flohsamen zu sein (bis zu einem Vielfachen). Dass Blätter mit der größten Menge an Trichomen in der alpinen Zone verbreitet sind, wo Flohsamen nicht so häufig vorkommen, deutet auch darauf hin, dass andere Selektionskräfte an der adaptiven Entwicklung von Blatttrichomen beteiligt sind.“ Die Ergebnisse der Studie können jedoch hilfreich sein, um die Koevolution zu verstehen, die zwischen diesem Baum und den verschiedenen Flohsamenarten, die von ihm abhängen, stattgefunden hat.