Interaktionen in der Umwelt können sich positiv oder negativ darauf auswirken, wie viel Pollen für die Befruchtung von Pflanzen zur Verfügung steht. Diese Interaktionen können „biotisch“ sein, also mit anderen lebenden Organismen, oder „abiotisch“, wie etwa die Auswirkungen von Temperatur oder Bodenfeuchtigkeit. Beide Arten von Interaktionen werden durch den Klimawandel beeinflusst und können die reproduktive Fitness von Pflanzen beeinträchtigen. Eine aktuelle 4-Jahres-Studie, die als Teil einer Sonderausgabe auf Pflanzenreproduktion in einer sich verändernden globalen Umwelt in Annals of Botany Hat gezeigt, dass Diese Wechselwirkungen sind derzeit nicht vorhersehbar.
Rodelius und Iler führten Feldmessungen in einer subalpinen Pflanzengemeinschaft in den Rocky Mountains von Colorado im Westen der USA durch, wo der Wassereintrag in den Boden durch die Schneeschmelze abnimmt. Ihr Ziel war es, „zu verstehen, ob die Auswirkungen der Bestäubung (biotische Komponente) auf die Pflanzenreproduktion von der Bodenfeuchtigkeit (abiotische Komponente) abhängen, zwei Faktoren, von denen bekannt ist, dass sie die Pflanzenreproduktion beeinflussen und die sich mit dem globalen Wandel ändern.“
In ihren Experimenten fügten Rodelius und Iler zwei mehrjährigen Wildblumenarten manuell Pollen und/oder Wasser hinzu: Nuttals Rittersporn (Delphinium nuttallianum) und Fendlers Wasserblatt (Hydrophyllum fendleri). Die Pflanzen wurden im Laufe der Experimente unterschiedlicher Bodenfeuchtigkeit ausgesetzt, um zu bestimmen, ob der Fruchtansatz, die Samen pro Frucht oder die Samen pro Pflanze reagierten. Die Wissenschaftler „sammelten Früchte, wenn sie reiften, zählten die Samen und quantifizierten die Anzahl der Früchte pro Blüte, der Samen pro Frucht und der Samen pro Pflanze als Maß für den Fortpflanzungserfolg.“
Rodelius und Iler stellten fest, dass die Samenproduktion beider Arten „unempfindlich gegenüber Veränderungen der Bodenwasserverfügbarkeit“ ist. Lediglich die Fruchtbildung des Fendler-Wasserblatts war durch Pollen begrenzt, und zwar unabhängig von der Bodenfeuchtigkeit. Der Nuttal-Rittersporn reagierte weder auf manuelle Pollen- noch auf zusätzliche Bewässerung, wohl aber auf jährliche Schwankungen der Bodenfeuchtigkeit: Mit zunehmender Bodenfeuchtigkeit stieg die Anzahl der Früchte pro Blüte, während die Anzahl der Samen pro Frucht sank.
Die Ergebnisse zeigen, dass unser Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Biotik und Abiotik noch nicht ausreicht, um die Auswirkungen von Änderungen auf die Pflanzenreproduktion genau vorherzusagen.
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Rodelius, IB und Iler, AM (2025) „Interagiert die Bestäubung mit der abiotischen Umwelt und beeinflusst so die Pflanzenvermehrung?“ Annals of Botany135, S. 141-151. https://doi.org/10.1093/aob/mcae095
Bild: canva.
