Aluminium ist für die meisten Pflanzen giftig, da es das Wurzelwachstum hemmt, oxidativen Stress verursacht und die Aufnahme essenzieller Nährstoffe beeinträchtigt. Einige Arten haben jedoch Strategien entwickelt, um dieses Metall ohne nennenswerten Schaden anzureichern. Bislang konzentrierten sich die meisten Studien auf Gefäßpflanzen wie tolerante Bäume und Gräser aus dem Cerrado und anderen Ökosystemen.

Eine neue Studie veröffentlicht in Planta zeigt, dass zwei gemeinsame Cerrado Moosarten tolerieren nicht nur hohe Konzentrationen dieses Metalls, sondern nutzen auch zelluläre Strategien, die denen ähneln, die bereits für Gefäßpflanzen beschrieben wurden.

Im Campos Rupestres In Brasilien bilden Moose dichte Matten über quarzitisch , eisenhaltig Aufschlüsse, wo die Böden sauer, nährstoffarm und von Natur aus reich an Aluminium sind. In diesem Kontext untersuchten Oliveira und seine Mitarbeiter zwei Arten, Campylopus lamellatus , Polytrichum juniperinumUm zu verstehen, wie Moose, die auf Quarz- und Eisenerzsubstraten in der Serra da Calçada im Südosten des Landes wachsen, mit Aluminium umgehen, untersuchten die Forscher verschiedene Arten. Nachdem sie bestätigt hatten, dass beide Standorte hohe Konzentrationen des Metalls aufwiesen, nutzten sie histologische Techniken und Morin Fluoreszenz, um zu verfolgen, wo und wie sich Aluminium im Moosgewebe anreichert.

Vegetation des Campo rupestre am Untersuchungsstandort. Foto von Caio Viana (Wikimedia Commons).

Beide Arten reichern Aluminium an, jedoch in unterschiedlichen Zellkompartimenten. Campylopus lamellatus speichert das Metall hauptsächlich in den Zellwänden. Im Gegensatz dazu in Polytrichum juniperinum Aluminium wird wahrscheinlich in Vakuolen, Organellen, die für ihre Speicherfunktion bekannt sind, und Chloroplasten, den für die Photosynthese verantwortlichen Zellen, gespeichert. Diese beiden Mechanismen spiegeln Strategien wider, die bei aluminiumtoleranten Gefäßpflanzen sowohl im Cerrado als auch in anderen Ökosystemen weltweit beobachtet wurden, und stellen ein eindrucksvolles Beispiel für … dar. evolutionäre Konvergenz zwischen verschiedenen Pflanzenlinien.

Die Studie hebt zudem ein wichtiges Detail hervor: Die spezialisierten wasserleitenden Gewebe beider Arten zeigten eine geringe Affinität zu Aluminium, was auf einen gewissen Schutz der internen Transportwege selbst bei Moosen hindeutet. Methodisch ist die Arbeit ebenfalls innovativ, da sie die Morin-Fluoreszenz erstmals auf Bryophyten im Kontext von Cerrado-Böden anwendet und damit eine bereits bei Angiospermen etablierte Technik erweitert.

Zusammengenommen stellen diese Ergebnisse die Annahme in Frage, dass die Aluminiumanreicherung ein Merkmal bestimmter Gefäßpflanzen ist. Vielmehr deuten sie darauf hin, dass Aluminiumtoleranz und -speicherung bei Landpflanzen viel weiter verbreitet sein könnten als bisher angenommen und tief in die Evolutionsgeschichte der Moose zurückreichen.

DER ARTIKEL::

Oliveira MF, Arriola ÍA, Rodrigues-Mattos GH, et al.. 2025 Aluminiumanreicherung in Moosen der brasilianischen Savanne: eine vergleichende Studie zweier Arten, die ähnliche Merkmale wie Gefäßpflanzen aufweisen. Planta 261. https://doi.org/10.1007/s00425-025-04690-5

Portugiesische Übersetzung von Pablo o Santos.

Titelbild: Polytrichum juniperinum by Stephen James McWilliam (Wikimedia Commons).