In manchen alpinen Regionen sind Pflanzen in unmittelbarer Nähe zweier gegensätzlicher Arten von abiotischem Stress ausgesetzt – in den unteren Lagen sind sie mit Trockenheit und saisonal hohen Temperaturen konfrontiert, während sie in den oberen Lagen von Frostschäden bedroht sind. Eine solche Art, die in trockenen Mittelmeerbergen lebt, ist die Ammenkissenpflanze Arenaria tetraquetra subsp. amabilis. Diese Pflanzen begünstigte Wirtsart unter ihren Kronen, was das Mikroklima und das Überleben der Nutznießer verbessert, obwohl die geschützten Pflanzen wiederum positive oder negative Auswirkungen auf den Wirt haben können.

In einem neuen Artikel, erschienen in Annals of Botany, Hauptautorin Ana I. García-Cervigón und Kollegen untersucht intraspezifische Variation in der Xylem-Anatomie, Architektur und den funktionellen Merkmalen der Blätter der Kissenpflanze, die sie mit Höhe und Lebensraum in Beziehung setzen. Ziel war es zu verstehen, wie und inwieweit die Pflanze ihr hydraulisches System an ihre Umgebung anpasst und wie eng diese Eigenschaften miteinander verknüpft sind.

Bild: García-Cervigón et al. 2021.

Xylem-Anatomie und Pflanzenarchitektur zeigten die größte Reaktionsfähigkeit auf Umweltherausforderungen sowie die größte Koordination zwischen ihnen. In den heißeren Gebieten waren die Polsterpflanzen kleiner, mit kompakteren Überdachungen und isolierteren Gefäßen, um das Risiko einer Embolieausdehnung im Falle einer schweren Dürre zu minimieren.

In den kälteren Bereichen präsentiert sich die Xylem-Anatomie als größere Gefäße mit einem höheren proportionalen leitfähigen Bereich. Weniger Merkmale schienen eine Anpassung an das nördliche Klima zu zeigen, was die Autoren vermuten, weil einige Anpassungen an erhöhten Kältestress durch geringeren Trockenstress kompensiert werden, was zu einer neutraleren Reaktion auf höhere Lagen führt.

Insgesamt waren die Merkmale weniger stark voneinander abhängig als erwartet, was eine feiner abgestimmte Optimierung für die Umgebung der Pflanze ermöglichte. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels ist dies ermutigend, da es darauf hindeutet, dass die Art einen größeren physiologischen Spielraum hat, sich an veränderte abiotische Bedingungen anzupassen. „In [diesem] Fall könnte die Merkmalsunabhängigkeit unter härteren Bedingungen auch bedeuten, dass jede Teilmenge von Merkmalen von verschiedenen Umwelttreibern kontrolliert wird, was ein höheres Anpassungspotenzial gegenüber zukünftigen Änderungen der Umweltbedingungen ermöglichen könnte“, schreiben die Autoren.