Pflanzen kooperieren nicht nur mit Bestäubern. Das Forschungsteam um Ramakrishnan und Kollegen untersuchte 50 verschiedene Bergpflanzen, um die mikrobiellen Gemeinschaften zu erforschen, die auf Blättern und Blüten der Pflanzen leben. Sie fanden heraus, Blätter beherbergen vielfältigere Gemeinschaften als Blumen, wobei sich Millionen von Mikroben an unterschiedliche Bedingungen anpassen, wenn die Höhe zunimmt. Mikroben greifen Pflanzen nicht nur an, viele können ihnen auch dabei helfen, sich an Stress anzupassen. Das Verständnis dieser unsichtbaren Begleiter könnte also dazu beitragen, ihre Wirte unter sich ändernden Bedingungen zu schützen.
Die Forschung enthüllte Muster darin, wie Mikroben sich auf verschiedenen Pflanzenteilen einnisten. Blätter erwiesen sich im Vergleich zu Blüten durchweg als belebte Nachbarschaften und beherbergten eine größere Vielfalt an Bakterien und Pilzen, unabhängig davon, wo die Pflanze wuchs oder um welche Art es sich handelte. Genau wie Tiere in einem Wald haben verschiedene Mikroben ihre bevorzugten Lebensräume – einige Bakterien gedeihen auf der Blütenoberfläche, während andere speziell an das Leben auf Blättern angepasst sind. Am überraschendsten war vielleicht die Entdeckung der Wissenschaftler, dass Pflanzen, die in höheren Lagen wachsen, vielfältigere Pilzgemeinschaften sowohl auf ihren Blättern als auch auf ihren Blüten beherbergten. Dies legt nahe, dass diese mikroskopischen Helfer für Pflanzen, die den harten Lebensbedingungen hoch in den Bergen ausgesetzt sind, besonders wichtig sein könnten.
Um diese verborgenen Gemeinschaften zu entdecken, unternahm das Forschungsteam im Sommer 2021 eine botanische Expedition durch die österreichischen Alpen. Sie besuchten sieben verschiedene Bergstandorte und sammelten sorgfältig Blüten und Blätter von 50 verschiedenen Wildpflanzen. Zurück in ihrem Labor nutzten sie leistungsstarke DNA-Analysetools, um genau zu identifizieren, welche Mikrobenarten vorhanden waren, und zu zählen, wie viele von jeder Art auf den Pflanzenoberflächen lebten. Dieser detaillierte Ansatz ermöglichte es ihnen, ein klares Bild davon zu erstellen, welche Mikroben wo bevorzugt leben.
Die meisten bisherigen Studien zu Pflanzenmikroben konzentrierten sich auf Nutzpflanzen und Gartenpflanzen, anstatt zu untersuchen, was auf Pflanzen in ihrem natürlichen Berglebensraum lebt. Außerdem betrachteten sie oft nur Bakterien und verpassten die halbe Wahrheit, da Pilze nicht einbezogen wurden. Durch die Untersuchung beider Mikrobenarten an Wildpflanzen in den österreichischen Alpen haben die Wissenschaftler gezeigt, wie sich diese mikroskopischen Gemeinschaften entwickelt haben, um Pflanzen beim Überleben unter schwierigen Bedingungen zu helfen. Da der Klimawandel das Leben in den Bergen für Pflanzen noch schwieriger macht, könnten diese mikrobiellen Partnerschaften noch wichtiger werden.
Ramakrishnan, DK, Jauernegger, F., Hoefle, D., Berg, C., Berg, G. & Abdelfattah, A. 2024. Entschlüsselung des Mikrobioms wildblühender Pflanzen: Eine vergleichende Studie von Blättern und Blüten in alpinen Ökosystemen. BMC Microbiology. https://doi.org/10.1186/s12866-024-03574-0
