Pflanzen, die starkem Trockenstress ausgesetzt sind, werden schließlich Gefäßembolien erleiden – Lufteinschlüsse im Xylem, wo die Wassersäule bricht und das Gefäß aufhört zu funktionieren. Die Fähigkeit einer Pflanze, einer Embolie zu widerstehen, ist ein Indikator für ihre Wahrscheinlichkeit, unter Dürrebedingungen zu überleben. Der Klimawandel wird voraussichtlich zu einer führen Zunahme der Trockenheit weltweit, wodurch ein Verständnis des Sterblichkeitsrisikos verschiedener Pflanzenarten für die Vorhersage von Ergebnissen von entscheidender Bedeutung ist. Bisher haben sich Studien zur Embolieresistenz hauptsächlich auf Nadelbäume und zweikeimblättrige Angiospermen konzentriert, wobei wenig über arboreszente einkeimblättrige Pflanzen wie Palmen bekannt ist, die wichtige Akteure im Kohlenstoff- und Wasserkreislauf in tropischen Wäldern sind.

Ein kürzlich veröffentlichter Artikel in Annals of Botany will dies ändern. Hauptautor Thaise Emilio und Kollegen maßen die Embolieresistenz in den Blättchen und Blattstielen von sechs Palmenarten aus einer Reihe von Lebensräumen und Gattungen. Die Probenarten repräsentierten tropischen Regenwald, tropischen saisonalen Wald, gemäßigten Regenwald, gemäßigten saisonalen Wald und Wüstenbiome. Mit drei verschiedenen Techniken, in vivo Röntgenbasierte Mikrocomputertomographie, die in situ Durchflusszentrifugentechnik und der optischen Vulnerabilitätsmethode quantifizierten die Forscher den Druck, der erforderlich ist, um 50 % Embolie zu verursachen (P₅₀) entweder im Blattstiel oder im Blatt, wenn die Pflanzen fortschreitend trockneten.

Die Autoren fanden das P₅₀ innerhalb der Palmenfamilie sehr unterschiedlich – tatsächlich so stark wie bei allen gemeldeten Angiospermen. Während die ersten Embolien ein bis drei Tage nach Beginn der Austrocknung beobachtet wurden, hat eine Art, Trachycarpus FortuneiSie hatte einen so großen Widerstand, dass P₅₀ wurde im Versuchsverlauf nie erreicht. Es wurde ein geringer Unterschied zwischen den Blattstielen und den Blättchen gefunden, aber wo Unterschiede auftraten, waren die Blättchen unerwarteterweise weniger anfällig als die Blattstiele. Es wurde erwartet, dass die breiteren Xylemgefäße der Palmen sie insgesamt anfälliger für Embolien machen, aber das stellte sich als nicht der Fall heraus. Obwohl die genauen Mechanismen für die Embolieresistenz der Palmen unklar bleiben, wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass es weniger Gefäß-zu-Gefäß-Verbindungen gibt, die eine Ausbreitung von Embolien ermöglichen könnten, und mehr parenchymatöses Gewebe, das als Wasserspeicher dient. Wenn der Dürredruck zunimmt, kann Wasser vom Parenchym zum Xylem mobilisiert werden, um die Spannung auf ein nachhaltiges Niveau zu verringern.

„Die Mechanismen, durch die Palmen ein so breites Spektrum an Embolieresistenz erreichen, bleiben unklar und verdienen weitere Untersuchungen“, schreiben die Autoren. „Diese Untersuchung liefert den ersten Schritt zum Verständnis hydraulischer Anpassungen in Palmen, indem sie zeigt, wie eine hohe Embolieresistenz bei langlebigen arboreszenten Monokotyledonen aufrechterhalten werden kann.“ Sie stellen auch fest, dass die Wasserspeicherung eine besonders wichtige Rolle bei der Dürretoleranz in Fällen spielen kann, in denen die Dürre das Ergebnis einer zunehmenden Saisonalität ist, im Gegensatz zu einfach weniger Niederschlag. „Die Fähigkeit, Wasser zu speichern, das die Transpiration aufrechterhalten kann, bis wieder Wasser verfügbar ist, könnte bei sich ändernden Klimabedingungen letztendlich genauso wichtig sein wie die Embolieresistenz.“