Wird die globale Erwärmung das Ende der Pflanzenvielfalt, wie wir sie kennen, bedeuten? Vielleicht nicht, wenn wir von Organismen lernen, die bereits am Rande des Lebenszyklus existieren. Trockene, felsige und sengende Regionen mögen beispielsweise unwirtlich erscheinen, doch selbst in diesen lebensfeindlichen Umgebungen findet die Natur Wege zum Gedeihen. So verhält es sich auch mit der Brasilianische CangasDie einzigartigen eisenhaltigen Gesteinsformationen im Südosten Brasiliens sind bekannt für ihre extrem nährstoffarmen Böden, die intensive Sonneneinstrahlung und die häufigen Waldbrände, bei denen die Temperaturen 500 °C übersteigen können. Trotz dieser extremen Bedingungen beherbergt dieses Ökosystem eine einzigartige Flora aus Blütenpflanzen, Flechten, Lebermoosen und Laubmoosen, die extremer Hitze und Trockenheit trotzen können.

Doch wie weit reicht diese Widerstandsfähigkeit? Diese Frage war Anlass für die Studie von Guilherme Freitas Oliveira und Kollegen, die kürzlich veröffentlicht wurde. Australische Ökologie, das zum ersten Mal getestet wurde, die Hitzetoleranz der für die vegetative Vermehrung verwendeten Strukturen in Bryum atenense und Campylopus savannarumZwei für die Cangas-Region charakteristische Moosarten wurden untersucht. Das Team setzte diese Strukturen Temperaturen von 120 °C, 140 °C und 160 °C für 5 und 30 Minuten aus, um die thermische Belastung durch natürliche Brände in der Cangas-Region zu simulieren. Beispielsweise bildete die fünfminütige Exposition bei 160 °C die rasche Ausbreitung von Flammen während eines Waldbrandes nach und ermöglichte es den Forschern, die Widerstandsfähigkeit der Moose mit realen Brandereignissen zu korrelieren.

Die Ergebnisse sind verblüffend. Phylliden of Campylopus savannarum wurden im Experiment eingesetzt, überlebten aber keine der Behandlungen, was ihre hohe Hitzeempfindlichkeit belegt und darauf hindeutet, dass diese Art anfällig für die direkten Auswirkungen von Feuer ist. Im Gegensatz dazu die unterirdischen Knollen of Bryum atenense Sie zeigten eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit. Selbst nach einer fünfminütigen Einwirkung von 160 °C, einer Temperatur, die die meisten Pflanzen verkohlen würde, bildeten etwa 58 % der Knollen neues Gewebe. Bei 120 °C über 30 Minuten regenerierten sich sogar über 60 % der Proben. Somit fungieren diese unterirdischen Strukturen als wahre biologische Gewölbe, die extremer Hitze trotzen und eine bemerkenswerte Anpassung an das Überleben von Bränden darstellen.

Die Studie verzeichnete die höchste jemals bei Moosen gemessene Hitzetoleranz. Verbreitungenund zeigt, wie mikroskopische Strategien das Überleben in extremen Umgebungen sichern. Die beobachtete Resistenz in Bryum atenense Dies könnte mit dem Vorhandensein von Lipidverbindungen, die als Wärmeisolatoren wirken, und dem geringen Feuchtigkeitsgehalt der Knollen zusammenhängen, wodurch Zellschäden reduziert werden. Die Autoren vermuten außerdem die Beteiligung von Hitzeschockproteinen und Stressreaktionsgenen, wie sie beispielsweise in Wüstenmoosen vorkommen. Syntrichia caninervisDas Verständnis dieser Mechanismen könnte Aufschluss darüber geben, wie die Gene der ersten Landpflanzen mit extremer Hitze zurechtkommen und in Zukunft Strategien zur genetischen Verbesserung inspirieren, um Kulturpflanzen hitzebeständiger zu machen.

Die Studie erklärt nicht nur, wie diese Moose Waldbrände überleben, sondern bietet auch eine neue Perspektive auf die Anpassung von Pflanzen an den globalen Klimawandel. Da viele Moose empfindlich auf steigende Temperaturen reagieren, ist das Verständnis ihrer Hitzetoleranz entscheidend, um vorherzusagen, welche Arten verschwinden und welche überleben können. Bryum atenenseDurch ihre hervorragende Hitzeresistenz beweisen sie, dass die Evolution bereits raffinierte Lösungen gefunden hat, um der Hitze zu trotzen. Ihre unsichtbaren Knollen bergen nicht nur die nächste Generation, sondern auch die Geschichte der Widerstandsfähigkeit eines in der Hitze entstandenen Ökosystems und vielleicht die Hinweise auf die Zukunft der Pflanzen auf einem sich erwärmenden Planeten.

DER ARTIKEL::

Oliveira, GF, Oliveira, MF, Araújo, CAT, & Maciel‐Silva, AS (2025). Thermotoleranz im Miniaturformat: Hitzebeständigkeit von Moospropagulen aus brasilianischen eisenhaltigen Felsaufschlüssen. Australische Ökologie, 50(9), e70121.

Pablo O. Santos

Pablo ist Doktorand der Pflanzenbiologie an der Universidade Federal de Minas Gerais (Brasilien), wo er zu photoprotektiven Strategien und dem antioxidativen Potenzial von Bryophyten aus eisenhaltigen Aufschlüssen forscht. Seine Forschungsinteressen liegen an der Schnittstelle von Physiologie, Ökologie und Phytochemie von Bryophyten, mit Schwerpunkt auf der ökologischen Rolle und biotechnologischen Anwendung von Lebermoosen, Moosen und Hornmoosen.

Portugiesische Übersetzung von Pablo O. Santos.