Pflanzen haben das Potenzial, die Konfiguration ihres hydraulischen Systems anzupassen, um seine Funktion über räumliche und zeitliche Gradienten hinweg aufrechtzuerhalten. Arten mit breiten Umweltnischen bieten einen idealen Rahmen, um innerartliche Xylem-Anpassungen an kontrastierende Klimazonen zu bewerten. Ana García-Cervigón und Kollegen wollten eine Bewertung vornehmen wie Xylemstruktur in der weit verbreiteten Art Nothofagus pumilio variiert über kombinierte Gradienten von Temperatur und Feuchtigkeit, und in welchem ​​Ausmaß innerhalb-individuelle Variation zu Bevölkerungsreaktionen über Umweltgradienten hinweg beiträgt.

Das Team charakterisierte die Xylemkonfiguration in Zweigen von N. pumili Bäume an fünf Stellen über einen Breitengradienten von 18° in den chilenischen Anden, wobei Proben in vier Höhenlagen pro Stelle genommen wurden. Sie maßen Gefäßfläche, Gefäßdichte und den Grad der Gefäßgruppierung. Sie erhielten auch Gefäßdurchmesserverteilungen und schätzten die Xylem-spezifische hydraulische Leitfähigkeit. Xylem-Merkmale wurden in den letzten fünf Wachstumsringen untersucht, um Variationen innerhalb der Individuen zu berücksichtigen.

Xylem-Merkmale reagierten auf Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen, aber auch auf deren Kombination. Verringerungen des Gefäßdurchmessers und Erhöhungen der Gefäßdichte deuteten auf erhöhte Sicherheitsniveaus bei niedrigeren Temperaturen in größerer Höhe hin. Die Gefäßgruppierung nahm auch unter kalten und trockenen Bedingungen zu, aber Änderungen in der Verteilung der Gefäßdurchmesser über den Höhengradienten waren standortspezifisch. Interessanterweise blieb die geschätzte Xylem-spezifische hydraulische Leitfähigkeit über Höhe und Breite konstant, und ein überwältigender Anteil der Varianz der Xylem-Merkmale war eher auf individuelle Reaktionen auf jährliche Klimaschwankungen als auf Standortbedingungen zurückzuführen.

„Die weit verbreitete Art Nothofagus pumilio passte seine Xylem-Anatomie in Reaktion auf Höhe und Breite sowie deren Kombination an“, schreiben García-Cervigón und Kollegen. Trotz der Existenz bemerkenswerter Anpassungen wurden die Xylem-Merkmale koordiniert, um die hydraulische Funktion unter einer Vielzahl von Bedingungen aufrechtzuerhalten. Dies zeigte die homöostatische Kapazität von Xylem und legt nahe, dass das hydraulische System von N. pumili möglicherweise genügend Anpassungspotential haben, um prognostizierten Klimatrends zu begegnen, wodurch diese Art innerhalb ihrer derzeitigen Höhen- und Breitengrenzen bleiben kann.

„Unsere Ergebnisse weisen auch darauf hin, dass das Potenzial zur Anpassung an den Klimawandel stark von der individuellen Fähigkeit bestimmt wird, auf die jährlichen Schwankungen der Umweltbedingungen zu reagieren. Daher kann die Skalierung von einzelnen Bäumen auf die Waldebene die Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Waldes gegenüber Umweltveränderungen stark beeinflussen.“

Dieses Papier ist gelistet auf einer der ResearchGate-Seiten der Autoren.