Bei zweihäusigen Pflanzenarten ist ein Individuum entweder männlich oder weiblich und produziert entweder Staminat- bzw. Pistillatblüten. In seltenen Fällen kann das Geschlecht der Pflanze jedoch durch ihre Umgebung beeinflusst werden, ein Phänomen, das als Umweltgeschlechtsbestimmung bekannt ist. Gestreifte Ahornbäume, Acer pensylvanicum, sind dafür bekannt, das Geschlecht zu ändern und zunehmend als Weibchen zu blühen Gesundheit verschlechtert sich. Weibliche Bäume dieser Art haben wiederum eine höhere Sterblichkeitsrate. Bisher wurde weder ein direkter ursächlicher Zusammenhang zwischen Trauma und Geschlechtsumwandlung bei Streifenahornen festgestellt, noch inwieweit ein Baum verletzt werden muss, um diese Veränderung auszulösen.

In einer neuen Studie veröffentlicht in der Amerikanische Zeitschrift der Botanik, erforschten die Autorinnen Jennifer Blake-Mahmud und Lena Struwe die Auswirkung unterschiedlicher Stressniveaus auf den Geschlechtsausdruck bei Streifenahornen. Die Forscher fügten Baumgruppen vier verschiedene Schadensgrade zu, um Umweltstressoren nachzuahmen, darunter (von den meisten bis zu den am wenigsten schwerwiegenden) Kronenschnitt, vollständige Entlaubung, teilweise Entlaubung und Gefäßbeschränkung durch Rindenentfernung. Dann überwachten sie die Bäume zwei Jahre lang und notierten das Geschlecht davor und danach.

Zwei Jahre nach der Behandlung wiesen die Bäume, die die schwersten Schäden erlitten hatten – Beschneiden und vollständige Entblätterung – und überlebt hatten, eine viel höhere Rate weiblicher Blüten auf. Bei den beschnittenen Bäumen keine der ursprünglich männlichen Bäume blühten zwei Jahre später männlich. Vollständig entlaubte Bäume wurden viereinhalb Mal häufiger weiblich. Die weniger strengen Behandlungen verursachten im Vergleich zu unbehandelten Bäumen keine signifikante Verschiebung zu weiblichen Blüten. Dies scheint auf eine physische Schadensschwelle hinzuweisen, oberhalb derer eine Geschlechtsänderung bei männlichen Bäumen auftritt. Blake-Mahmud erklärt, dass die Verschiebung wahrscheinlich, aber nicht unbedingt dauerhaft ist. „Wir haben Bäume gesehen, die auf dem Feld von weiblich zurück zu männlich wechseln. Trotzdem sind Variablen selten gleich und Bäume im Allgemeinen beibehalten oder verringern in ihrem Gesundheitszustand. Darüber hinaus würde die Feststellung, dass die meisten abgestorbenen Bäume vor dem Absterben weiblich waren, darauf hindeuten, dass die Muster, die wir beobachten, eine Richtung haben.“

Aber warum weiblich werden, wenn Frauen ein viel größeres Sterberisiko haben? „Es könnte mit dem Geschlechterverhältnis der Bevölkerung oder dem bevorstehenden Tod zu tun haben. Streifenahornpopulationen haben kein gleiches Geschlechterverhältnis. Männchen sind den Weibchen um mehr als drei zu eins überlegen, was bedeutet, dass es wahrscheinlich viel mehr Konkurrenz gibt, Pollen beizutragen, als Eizellen beizutragen. Wenn ein Baum in einem schlechten Gesundheitszustand ist und seine Prognose bereits düster ist, haben diejenigen Bäume in der Population, die Eizellen anstelle von Pollen beitragen können, möglicherweise eine bessere Chance, ihre Gene an die nächste Baumgeneration weiterzugeben. Wenn ein Baum sowieso sterben wird, könnte es evolutionär am sichersten sein, Eizellen für die nächste Generation beizutragen.“ sagt Blake-Mahmud.

Die Tendenz, als Reaktion auf Stress weiblich zu werden, wenn Frauen eine höhere Sterblichkeitsrate haben, kann Probleme für Streifenahorn bedeuten, da das Fortschreiten des Klimawandels die Häufigkeit und Schwere dieser Stressoren erhöht. „In den meisten Wäldern kommen keine plündernden Botaniker vorbei und fällen willkürlich Bäume, aber sie haben eine zunehmende Anzahl von Stürmen, die große Baumkronen umstürzen und große Äste fallen lassen. Im Unterholz können diese fallenden Riesen kleinere Bäume wie gestreifte Ahorne zerquetschen. Eine schnelle Erwärmung kann auch Bäumen schaden, indem sie ihre Stämme aufspalten. Überbevölkerte Hirsche verwenden Bäume als Geweihabrieb; Insekten fressen Blätter von Bäumen. Wir haben gezeigt, dass schwere Schäden unterschiedlicher Art die Wahrscheinlichkeit erhöhen können, dass ein Baum „weiblich“ statt „männlich“ ist“, sagt Blake-Mahmud. „Kurzfristig mag dies für eine Bevölkerung vorteilhaft erscheinen. Mehr Weibchen bedeuten mehr Samen. Aber auch Weibchen haben bei dieser Art eine viel höhere Sterblichkeitsrate. Wenn also schadensverursachende Klimaereignisse weiter an Häufigkeit zunehmen, würden wir erwarten, zuerst mehr weibliche Bäume und dann mehr tote Bäume in Streifenahornpopulationen zu sehen.“