Pflanzen sind unglaublich vielfältig, und das gilt auch für Botaniker! Botany One hat es sich zur Aufgabe gemacht, faszinierende Geschichten über die Pflanzenwelt zu verbreiten und stellt Ihnen auch die Wissenschaftler vor, die hinter diesen großartigen Geschichten stehen.

Heute begrüßen wir Pedro F. da Cruz Júnior (er/ihm), einen brasilianischen Doktoranden der Pflanzenbiologie an der Staatlichen Universität São Paulo. Seit Beginn seiner wissenschaftlichen Laufbahn interessiert sich Cruz-Júnior für die funktionellen Reaktionen von Bodenpflanzen des Cerrado auf verschiedene Umweltfaktoren. In jüngster Zeit hat er seine Forschung auf die Keimung und die Reaktionen dieser Pflanzen nach dem Auflaufen, insbesondere unter Stressbedingungen und im Hinblick auf mögliche Toleranzmechanismen, ausgeweitet.

Aktuell untersucht er, wie Bodenpflanzen des Cerrado während der Keimung und in frühen Entwicklungsstadien auf Wassermangel reagieren. Darüber hinaus erforscht er die Rolle von Rauchwasser (einer wässrigen Lösung mit Verbindungen aus der Verbrennung von Pflanzenmaterial) bei der Förderung der Toleranz gegenüber Trockenstress. Cruz-Júniors Arbeit zielt darauf ab, zu verstehen, wie verschiedene Anwendungsmethoden und -zeitpunkte die Regeneration aus Samen beeinflussen und möglicherweise sogar zur Entwicklung einheimischer Sämlinge, insbesondere von Gräsern, beitragen. Sie können seine Arbeit hier verfolgen: Researchgate.

Was hat Ihr Interesse an Pflanzen geweckt?

Auch wenn es etwas klischeehaft klingen mag, insbesondere für eine Biologin, glaube ich, dass meine Faszination für die verschiedenen Lebensformen in meiner Kindheit begann. Ich war tief beeindruckt von Tierdokumentationen, die leider oft die Pflanzenwelt vernachlässigten. Dennoch spielten zwei Frauen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung meines Interesses an Pflanzen.

Die erste war meine Mutter, Maria Aparecida Domingos da Cruz. Obwohl sie nicht die gleichen Bildungschancen hatte, die sie mir später ermöglichte, und ich bin sicher, dass sie diesen Weg selbst eingeschlagen hätte, zeigte sie stets eine tiefe Liebe zu Pflanzen und eine anhaltende Neugierde darauf, wie man sie kultiviert.

Die zweite war Dr. Rosana Marta Kolb, meine Betreuerin, die ich auch zu meinen Freundinnen zähle. Schon in ihren ersten Vorlesungen zur Pflanzenmorphologie war ich von ihrer Lehre fasziniert. Als ich 2019 mein Studium begann, begegnete sie mir stets mit Offenheit und Ermutigung, Ideen und Beobachtungen zu diskutieren. Dank der von beiden vermittelten Grundlagen und Unterstützung ist es kein Wunder, dass sich meine Sichtweise auf dieses faszinierende Fachgebiet so natürlich herausbildete.

Was hat Sie motiviert, Ihrem aktuellen Forschungsgebiet nachzugehen?

Der Cerrado ist die artenreichste Savanne der Welt, und auf jede Baumart kommen etwa sechs Bodenpflanzen. Während meiner ersten Feldexpeditionen war ich von dieser außergewöhnlichen Vielfalt geradezu fasziniert. Je besser ich das Ökosystem verstand, desto mehr faszinierte mich die Bandbreite an Mechanismen, die diese Pflanzen entwickelt haben, um mit unterschiedlichen Brandregimen zurechtzukommen. Selbst in scheinbar unwirtlichen Umgebungen gibt es bemerkenswerte ökologische Chancen, wie etwa die Vermehrung durch Samen oder sogar eine rasche Blüte. Mein Interesse vertiefte sich während meiner Masterarbeit, als wir begannen, einen brandbedingten Indikator zu untersuchen: Rauch, genauer gesagt Rauchwasser. Als wir erkannten, dass es die Toleranz bestimmter Arten gegenüber Trockenstress erhöhen könnte, wuchs meine Neugier. Von da an war ich fest entschlossen, diese Effekte besser zu verstehen und neue Anwendungsmöglichkeiten zu erforschen, insbesondere im Hinblick auf die Regeneration einheimischer Pflanzen.

Welcher Teil Ihrer Arbeit im Zusammenhang mit Pflanzen gefällt Ihnen am besten?

Es ist schwierig, einen einzelnen Aspekt hervorzuheben, doch am meisten fasziniert mich die „Unvorhersehbarkeit“ der beobachteten Reaktionen, insbesondere im Zusammenhang mit Rauchwasser. Diese Verbindungen können selbst innerhalb derselben Familie oder Gattung sehr unterschiedliche Reaktionen auslösen, die oft von der angewendeten Konzentration abhängen. Bisher habe ich praktisch jede Reaktionsart beobachtet, und jedes neue Experiment offenbart weitere Faktoren, die die Empfindlichkeit von Samen und Sämlingen gegenüber diesen Verbindungen beeinflussen. Besonders spannend finde ich, dass wir noch immer so wenig über ihr gesamtes Wirkungsspektrum und ihre Wirkmechanismen wissen.

Diese Variabilität erlaubt es mir auch, mit einer Vielzahl von Arten zu arbeiten und sie von ihren frühesten Entwicklungsstadien an zu beobachten. Diese Phasen üben eine einzigartige Faszination aus – ihre winzige Größe und bemerkenswerte Zartheit.

Darüber hinaus schätze ich die Feldarbeit sehr. Pflanzen in ihrer natürlichen Umgebung, in verschiedenen Lebensstadien und ökologischen Kontexten (wie beispielsweise der Bildung neuer Diasporen) zu beobachten, ist genauso bereichernd wie die Untersuchung ihrer frühen Entwicklung im Labor. 

Gibt es bestimmte Pflanzen oder Arten, die Ihre Forschung fasziniert oder inspiriert haben? Wenn ja, was sind sie und warum?

Es gibt mehrere, insbesondere unter den Einkeimblättrigen. Einer meiner Favoriten ist Paepalanthus lundii Körn. (Eriocaulaceae). Diese Art ist in einem Feuchtgrasland, das zu unseren Untersuchungsgebieten gehört, sehr häufig. Ihre Blüte wird durch Feuer angeregt, und innerhalb weniger Monate nach einer Störung kann man ein scheinbares „Meer aus Pompons“ beobachten, die jeweils mit Samen gefüllt sind.

Während meines Bachelor- und Masterstudiums bewunderte ich bekannte Cerrado-Arten hauptsächlich durch Bücher, wie zum Beispiel Paepalanthus chiquitensis Herzog. Daher hege ich eine besondere Wertschätzung für P. lundii, da es die erste Art dieser Familie war, die ich sammeln und studieren konnte.

Könnten Sie ein Erlebnis oder eine Anekdote aus Ihrer Arbeit erzählen, die Ihre Karriere geprägt und Ihre Faszination für Pflanzen bestätigt hat?

Letztes Jahr (2025) beschlossen wir bei einem Besuch eines häufig beprobten Feldstandorts im Landesinneren von São Paulo, einen anderen Weg einzuschlagen, einen, den ich meines Wissens noch nie zuvor erkundet hatte. Nach nur wenigen Metern erreichten wir ein Feuchtgebiet, eine Umgebung, die mich und meinen Begleiter, Dr. Jonathan WF Ribeiro, stets fasziniert.

Wir begannen, die Umgebung zu erkunden, um die Arten zu identifizieren, die dieser „neue“ Lebensraum beherbergen könnte. Wie üblich fotografierten wir alles, was uns neu oder interessant erschien. Doch erst einige Tage später, beim sorgfältigen Durchsehen der Bilder, bemerkte ich etwas Unerwartetes: Auf einem der Fotos (das unbeabsichtigt aufgenommen worden war) war eine … zu sehen. Xyris das wir vorher noch nie studiert hatten.

Im folgenden Monat kehrten wir zum Fundort zurück und fanden eines der kleinsten Xyris Arten, die uns jemals begegnet waren: Xyris savanensis Miq. Die Entdeckung selbst war simpel, aber dennoch unvergesslich. Sie erinnerte mich daran, dass selbst an vertrauten Orten noch Unerwartetes auftauchen kann.

Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben, die eine Karriere in der Pflanzenbiologie anstreben?

Ich würde sagen, es ist unerlässlich, seine Motivationen klar zu definieren und Aktivitäten außerhalb des akademischen Lebens zu pflegen. So sehr wir unseren Beruf und unsere Forschung auch lieben mögen, der akademische Alltag kann sehr intensiv werden und ist oft von bürokratischen Anforderungen geprägt, die nicht immer direkt mit unserer ursprünglichen Inspiration zusammenhängen. In solchen Momenten bemühe ich mich bewusst, meine Motivationen neu zu beleuchten und meine Neugierde wiederzuentdecken; das war entscheidend, um in besonders anspruchsvollen Phasen motiviert zu bleiben.

Ich möchte Sie außerdem ausdrücklich dazu ermutigen, sich neben der Forschung auch anderen Aktivitäten zu widmen. So faszinierend die Wissenschaft auch ist, sie ist und bleibt ein Beruf und sollte nicht unsere gesamte Energie in Anspruch nehmen. Ich persönlich koche gern, probiere neue Rezepte aus und sehe mir die unterschiedlichsten Filme an.

Was machen die Leute normalerweise falsch über Pflanzen?

Ich glaube, dass die Rolle des Rauchs im Cerrado oft missverstanden wird. Obwohl ich die zunehmende Zahl von Studien zu unserer Biodiversität sehr begrüße, ist der Umfang der durchgeführten Untersuchungen im Vergleich zur immensen Arten- und Vegetationsvielfalt dieses Bioms nach wie vor begrenzt. Zudem unterschätzen wir mit unseren derzeitigen Möglichkeiten, komplexe Umweltbedingungen experimentell nachzubilden und zu simulieren, möglicherweise die ökologische Bedeutung des Rauchs. Eine weitere wichtige Einschränkung besteht darin, dass sich viele Studien primär auf Keimungsparameter konzentrieren und spätere Entwicklungsstadien oft vernachlässigen. Die während der Keimung beobachteten Reaktionen (ob positiv oder negativ) stimmen jedoch nicht immer mit der Entwicklung nach dem Auflaufen der Sämlinge überein. Diese Diskrepanz unterstreicht die Notwendigkeit integrativerer Ansätze, die mehrere Lebensstadien berücksichtigen und letztendlich zu einem umfassenderen Verständnis der Reaktionen von Arten auf feuerbedingte Reize führen.