Ein Unkraut ist ein „Pflanze am falschen Ort“ Aber in der Landwirtschaft kann Unkraut dazu führen 10-34 % Ertragsverlust für Hauptkulturen. Zu den „unkrautigen“ Merkmalen gehören frühes Auflaufen und Bodenbedeckung sowie schnelles Wachstum der Wurzel-, Trieb- und Blattfläche. Unkräuter können auch Nutzpflanzen verdrängen, indem sie Nährstoffe schneller oder effizienter aufnehmen oder Umweltbelastungen tolerieren.
Dr. Lucie Mahaut und Kollegen aus Frankreich und Großbritannien untersuchten, wie Unkräuter werden könnten Modellorganismen zum Verständnis der Ökologie und Evolutionsbiologie im Anthropozän. Die Wissenschaftler argumentieren in der Trends in Plant Science Journal, dass Unkrautherbizidresistenz und Crop-Mimicry-Syndrome Paradebeispiele für schnelle Evolution und Anpassung sind.
Eine Pflanzenart kann durch Nutzpflanzendomestikation, Nutzpflanzen-Wild-Hybridisierung oder nachdem eine Wildart in ein bebautes Feld eingedrungen ist, zu einem Unkraut werden. Mahaut und Kollegen argumentieren, dass Unkräuter in der Lage sein könnten, einige der wichtigsten Theorien der funktionalen Ökologie zu überwinden (z. B. Beschränkungen im phänotypischen Raum, Kompromisse zwischen Ressourcenerwerbs- und Ressourcenschutzstrategien) und „funktionale Ausreißer“ sein könnten.
Pflanzenarten können innerhalb der platziert werden CSR-Dreieck (Competitive, Stress-tolerant and Ruderal). was einen dreifachen Kompromiss zwischen der Anpassung an stark konkurrierende Lebensräume, stark gestresste und stark gestörte Umgebungen darstellt. Die ökologischen Strategien von Unkräutern selbst variieren zwischen dem Konkurrieren oder Vermeiden der Kultur und dem Widerstand oder Vermeiden von Störungen.
Mahaut und Kollegen unterteilten dieses Modell in die Verfügbarkeit von unterirdischen und oberirdischen Ressourcen und argumentieren, dass Unkräuter Ausreißer sind, da sie hohe unterirdische Ressourcen, aber begrenzte oberirdische Ressourcen (dh Lichtverfügbarkeit aufgrund von Pflanzenüberdachungen) haben können, während sie in einer stark gestörten Umgebung leben.
Aus gemeinschaftsökologischer Sicht erfassen die Grundregeln die Dynamik von Unkrautgemeinschaften nicht vollständig. Mahaut und Kollegen sagten, dass Unkräuter eine Kombination von vorübergehenden Arten darstellen, die wiederholt Felder von den Rändern besiedeln und sich an die Umweltfilterung anpassen (Spannungsgradientenhypothese). Es gibt viele grundlegende Theorien (z räumlicher Speichereffekt, zeitlicher Speichereffekt, Quelle-Senke-Dynamik), die von einer stationären Umweltvariation ausgehen, was für Unkrautgemeinschaften nicht gilt. Ackerflächen werden häufig von Menschen mit unterschiedlichen landwirtschaftlichen Praktiken (z. B. Fruchtfolge) bewirtschaftet, daher sind neue Theorien erforderlich, um die Dynamik von Unkrautgemeinschaften besser zu verstehen.
Im letzten Abschnitt der Rezension von Mahaut und Kollegen heben die Wissenschaftler die vielen Fragen hervor, die sich mit der schnellen Entwicklung von Herbizidresistenz, Allelopathie (Produktion schädlicher Biochemikalien für andere Organismen) und der Nachahmung von Unkräutern befassen. Das Ziel der Erforschung der Herbizidresistenz war zur Optimierung von Unkrautbekämpfungsstrategien in den letzten 60 Jahren aber es könnte ein gutes Modell sein, um öko-evolutionäre Rückkopplungen zu verstehen. Antike DNA-Sequenzierung, Auferstehungsökologie und Museumsprobenanalyse könnten die genetischen Grundlagen der schnellen Evolution von Unkräutern untersuchen.
„Da die Evolutionsgeschichte und die ökologische Dynamik von Unkraut untrennbar mit menschlichen Aktivitäten verbunden sind, haben diese Arten ein großes Potenzial, ein wertvolles Modell in Ökologie und Evolution zu werden“, sagten Mahaut und Kollegen. „Wir fordern (numerische) Ökologen auf, die erstaunliche Informationsquelle, die sich aus Unkrautarten und den damit verbundenen Lebensräumen ergibt, nicht zu verwerfen.“
„Lasst Ökologen und Evolutionisten das Unkraut pflücken!“
