Hast Du Dir angesehen die Pflanzen im Jurassic Park ehrfürchtig? Paläobotaniker zielen darauf ab, vergangene Umgebungen auf der Grundlage kleiner Fossilienstücke zu rekonstruieren. Phytolithen sind mikroskopisch kleine, silikatische Körper in Pflanzengeweben, die nach der Zersetzung einer Pflanze im Sediment zurückbleiben und anhand ihrer Form und Menge verschiedene Vegetationstypen unterscheiden können (z. B. Savanne/Wald, Gräser/Gehölze).
Forschung unter der Leitung eines Doktoranden Kristýna Hošková und Kollegen aus der Karlsuniversität in Prag und der Institut für Archäologie der Tschechischen Akademie der Wissenschaften benutzt Bildanalyse von Phytolithen zweier Gräserarten aus Tschechien und Polen. Das Forschungsteam fand mehr Formvariabilität zwischen Arten und Populationen als innerhalb einer Art. Einer der Co-Autoren, Dr. Jiří Neustupa hat zuvor die Morphologie von untersucht grüne Algen, schießen apikales Meristem von krautigen Pflanzen und Blüten von Spindelbäumen.
Die Form eines Objekts kann als alle seine geometrischen Merkmale bis auf seine Größe, Lage und Ausrichtung definiert werden. Die geometrische Morphometrie beruht auf Orientierungspunkten, gut definierten Punkten, eines Objekts, und über die Procrustes-Überlagerung wird die Formkomponente mathematisch aus digitalen Bildern extrahiert und ist robuster als das Messen der Breite und Länge von Objekten mit Messschiebern. Niemand hat die geometrische Morphometrie zur Untersuchung von Phytolithformen verwendet, insbesondere nicht zwischen zwei Pflanzenarten.
Die Wissenschaftler sammelten Exemplare der lichtanspruchsvollen, trockenheitstoleranten Heidetrespe (Brachypodium pinnatum) und das schattentolerante Holz Trespe (B. sylvaticum). Diese beiden Grasarten wachsen auf Wiesen bzw. in Wäldern. Insgesamt wurden 2,400 Phytolithen aus den verschiedenen Populationen für die geometrische Morphometrie verwendet. Hošková und Kollegen verglichen auch Phytolithform und -größe von älteren und jüngeren Blättern. Ihre Formen wurden nach neuesten klassifiziert Internationaler Code für die Phytolith-Nomenklatur.
Der größte Teil des Formunterschieds zwischen den Phytolithen der beiden Grasarten wurde dadurch erklärt, dass drei (oder mehr) tief eingeschnittene Lappen gegen Formen mit nur zwei flachen Lappen in entgegengesetzten Richtungen vorhanden waren. Die Phytolithen in älteren Blättern waren signifikant größer als die in jüngeren Blättern, aber insgesamt gab es eine geringe Variabilität in Form und Größe der Phytolithen innerhalb der einzelnen Populationen.
„Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, einzelne Phytolithformen einer bestimmten Pflanzenart zuzuordnen (unsere Erfolgsquote im Zwei-Arten-Modell war 83 %)“. Sie fügen hinzu: „Wir erwarten, dass dieser Ansatz am nützlichsten für die Rekonstruktion von Grünlandvegetation sein wird, die durch die Dominanz von nur wenigen diagnostischen Grasarten gekennzeichnet ist“, sagten die Autoren.
„In Bezug auf die allgemeine Anwendbarkeit unseres Ansatzes erwarten wir nicht, dass die auf Landmarken basierende geometrische Morphometrie von Phytolithen andere traditionelle Ansätze ersetzt, sondern sie ergänzt und die Phytolithanalyse in bestimmten Fällen genauer macht, wie oben erwähnt.“
Diese Forschung zeigte, wie die Untersuchung einer langlebigen Pflanzenstruktur Grasarten mit hoher Effizienz voneinander unterscheiden kann, und die Verwendung dieser Methode könnte die Erhaltung des Lebensraums auf der Grundlage früherer Versammlungen von Pflanzengemeinschaften informieren. Darüber hinaus kann es dazu beitragen, die Arbeit des hart arbeitenden Paläobotanikers zu beschleunigen, der eindeutig die Grundlage für alle Jurassic Park-Filme lieferte.
