Was ist es, das einen Samen von der Ruhe zum Keimen bringt? Es ist wichtig, das richtige Timing zu wählen, denn sobald der Sämling aus dem Boden auftaucht, bleibt er in der Umgebung hängen, in der er sich befindet. Es ist leicht zu erkennen, dass Saatgut während eines strengen Winters oder einer tiefen Dürre nicht keimen möchte, aber selbst unter günstigen Bedingungen gibt es andere Probleme. Pflanzen reisen selten allein, und wenn ein Samenkorn irgendwo in den Boden fällt, hat es wahrscheinlich Nachbarn, die alle um die gleichen Ressourcen konkurrieren.

Arabidopsis
Arabidopsis. Foto Vasiliy Koval / 123RF.

Es ist verlockend, die Keimung einer Gruppe von Samen als Wettbewerb um den ersten Platz zu sehen. Die frühesten Sämlinge bekommen das erste Licht, mit dieser zusätzlichen Energie können sie ihre Nachbarn beschatten und einen größeren Anteil des Sonnenlichts für sich behalten. Was hat verwirrt Lindsay Leverett und ihre Kollegen scheinen das alles falsch zu verstehen. Einige Pflanzen scheinen die Keimung zu verzögern, wenn sie Nachbarn haben. Liegt das nur daran, dass die anderen Pflanzen den Boden dominieren und mehr Nährstoffe verschlingen, wodurch verhindert wird, dass die späten Samen die Signale erhalten, die sie zum Keimen benötigen? Oder ist es, dass etwas anderes vor sich geht? In ihrem Papier Die Fitnessvorteile, später als die Nachbarn zu keimen Leverett und Kollegen listen drei Möglichkeiten auf, wie eine späte Keimung von Vorteil sein könnte.

Wenn zwei Sämlinge ungefähr zur gleichen Zeit keimen, stehen sie in direkter Konkurrenz. Sie konkurrieren um denselben Boden mit denselben Ressourcen, und es ist ein ziemlicher Kampf. Was passiert, wenn eine Pflanze viel massiver ist? Der Kampf ist doch einseitig? Leverett und ihre Co-Autoren argumentieren, dass der Kampf nicht stattfindet. Die größere Pflanze hat tiefere Wurzeln und ein anderes Verhältnis zum Boden als ihr kleinerer Nachbar. Anstatt seinen Nachbarn zu bekämpfen, kann die kleinere Pflanze ihn umgehen.

Das Missverhältnis im Wachstum kann auch bedeuten, dass die spätere Pflanze zu einem anderen Zeitpunkt als ihre Nachbarin konkurriert. Eine Pflanze kann wachsen, während ihr Nachbar abstirbt. Die Zeitverzögerung bedeutet, dass eine Pflanze weniger Zeit damit verbringen kann, mit ihren Nachbarn zu konkurrieren.

Schließlich kann ein größerer Nachbar als Windschutz dienen und kleinere Aussaaten vor Kälte schützen. Während die spätere Keimung also Kosten verursacht, kann es auch Vorteile geben.

Um zu untersuchen, wie die Keimung zeitlich gesteuert wird, haben sich Leverett und Kollegen zwei Fragen gestellt. Sie maßen, wie die Keimung durch die Bedingungen in der Saatumgebung beeinflusst wurde. Sie untersuchten auch, ob das mütterliche Umfeld einen Unterschied machte. Die Autoren fragten dann, wie sich die späte Keimung auf die Fitness auswirkte, stellten aber Setzlinge neben Pflanzen unterschiedlicher Größe, um eine frühe oder späte Keimung zu simulieren.

Sie fanden heraus, dass Samen eher keimten, wenn die Mutterpflanze mehr Nachbarn hatte. Sie fanden auch heraus, dass die Keimung verzögert würde, wenn sich beim Gießen des Samens ein Baldachin über der Samenstelle befand (was einen Nachbarn simulierte).

Die Auswirkungen der Nachbarn waren etwas komplizierter.

Wenn Sie als junger Sämling überleben wollen, dann ist das Beste, worauf Sie hoffen können, einen großen Nachbarn zu haben. Der Anbau alleine führte eher zu einem frühen Tod als der Anbau bei einem großen Nachbarn. Komme jedoch über dieses frühe Stadium hinaus, und Du machst Dich als Einzelpflanze gut. Im Gegensatz dazu starben Pflanzen mit Nachbarn mit zunehmendem Alter eher ab. Sie wurden auch kleiner und ihre Fortpflanzungsfähigkeit wurde verringert. Allerdings schnitten die Anlagen mit größeren Nachbarn besser ab als die Anlagen mit kleineren Nachbarn. Die Ergebnisse stimmen damit überein, dass eine späte Keimung Vorteile hat, und dies könnte erklären, warum Samen mit Nachbarn ihre Keimung verzögern könnten.

Das Ergebnis, das mich am meisten überrascht hat, war der Einfluss der mütterlichen Umgebung darauf, wie Samen keimen – und das hätte es wirklich nicht sollen. Zwei der Autoren des AmJBot Papier waren auch Autoren auf einem früheren Annals of Botany Papier, das die Bedeutung der mütterlichen Umgebung zeigte.

Das Papier, Gegenüberstellung der Keimungsreaktionen auf vegetative Überdachungen, die in Umgebungen vor und nach der Ausbreitung erlebt wurdenuntersuchte Samen, die unter vegetativen Überdachungen reiften, simuliert durch Hinzufügen eines Grünfilters zum Licht.

Die Annalen Papier zeigt, dass der Samen bei der Reifung mit Gepäck von der Mutterpflanze beladen wird. Im Falle der AmJBot Papier wachsen die Samen auf der Mutterpflanze, die den Belastungen ihrer Nachbarn ausgesetzt ist. So beeinflusst die Mutterpflanze die Keimung der Samen, wenn sie selbstständig im Boden sind.

Da jede Pflanze mit einer etwas anderen Mikroumgebung zurechtkommt, hilft dies zu zeigen, wie unterschiedliche Reaktionen an die nächste Generation weitergegeben werden. Aber ein Samenkorn ist nicht nur zum Keimen vorprogrammiert. Es gibt eine eindeutige Reaktion auf Nachbarn in einem Organismus, der zu ruhen scheint.

Wenn Sie mehr lesen möchten, die Annalen Papier ist jetzt kostenlos zugänglich. Der AmJBot paper ist ab Januar 2019 frei zugänglich, wenn Sie keinen Zugriff auf ein Abonnement haben. Wiley hat mit dem Neuen hervorragende Arbeit geleistet AmJBot Website in zeigt, welche Ausgaben der Zeitschrift frei zugänglich sind.