Für junge Gehölze ist das Fressen durch große Säugetiere a Große Bedrohung und Quelle der Jungpflanzensterblichkeit. Einige Arten produzieren Stacheln als Verteidigungsform. Wie früh diese Stacheln auftauchen, kann ein starker Prädiktor für das Überleben von Setzlingen sein. Bisher wurde jedoch wenig darauf geachtet, wie sich das Auftreten von Stacheln zwischen den Arten unterscheidet.

In ein kürzlich veröffentlichter Artikel in Annals of Botany, Mohammed Armani und Kollegen haben einen vielfältigen Pool von 45 stacheligen Pflanzenarten aus verschiedenen Lebensräumen verwendet, um zu untersuchen, wie die Größe der Setzlinge, der Stacheltyp und die Verfügbarkeit von Licht- und Wasserressourcen das Timing und die Größe der Stacheln beeinflussen. Die Autoren untersuchten drei verschiedene Arten von Stacheln: Echte Stacheln, die aus Blattgewebe stammen; Stacheln, die aus der Epidermis oder Cortex entstehen; und Dornen, die aus Astgewebe stammen. Die Pflanzen, die zu 17 verschiedenen Pflanzenfamilien gehörten, wurden alle gemeinsam unter Gewächshausbedingungen angezogen. Sie wurden 5 und 15 Wochen nach dem Pflanzen geerntet und auf Dornenaufgang und den Anteil ihrer Masse, die sie in die Dornen eingebracht hatten, überprüft.

Die Autoren fanden heraus, dass der größte Einfluss darauf, wann die Abwehrkräfte der Pflanzen auftauchten und wie groß sie wurden, die Art der produzierten Wirbelsäule und die dem Sämling zur Verfügung stehenden Ressourcen waren. Echte Stacheln tauchten am frühesten auf, gefolgt von Stacheln und Dornen zuletzt. Es wird angenommen, dass dies daran liegt, dass echte Stacheln, obwohl kostspielig, zusammen mit den frühesten Blättern produziert werden können. Stacheln haben geringere Produktionskosten, müssen aber längere Entwicklungsstadien durchlaufen als Blattstacheln. Von Dornen schließlich wird erwartet, dass sie am langsamsten produzieren, weil sie warten müssen, bis die Pflanze alt genug ist, damit sich seitlich verzweigen kann. Insgesamt traten die Stacheln an Standorten mit geringeren Niederschlägen oder einem offeneren, sonnigeren Lebensraum eher früher auf. Während das Timing der Stacheln nicht von der Größe der Setzlinge abhängig war, war die Menge an Biomasse, die ihnen zugeteilt wurde, sowohl von der Lichtstärke als auch von der Art der produzierten Stacheln abhängig.

Dies ist die erste Studie, die das Muster des Stachelwachstums und der Ressourceninvestitionen bei einer Vielzahl von Pflanzenarten untersucht. Angesichts ihrer Ergebnisse schreiben die Autoren, dass „das Verständnis der Wirksamkeit der verschiedenen Stacheltypen gegenüber großen Pflanzenfressern ein wichtiger nächster Schritt bei der Entwicklung von Vorhersagerahmen dafür ist, wie Pflanzenfresser und Umweltressourcen – und potenzielle Veränderungen in diesen – stachelige Gehölzgemeinschaften in der Welt prägen werden Zukunft." Wichtig ist, dass die Autoren auch zu dem Schluss kamen, dass die Zusammenfassung aller Wirbelsäulentypen angesichts ihrer auffälligen Unterschiede unsere Fähigkeit einschränken könnte, ihre ökologische Leistung vorherzusagen.