Die Antwort muss laut a nicht kompliziert sein neuer Übersichtsartikel von François Tardieu, (INRAE, Montpellier), Graeme Hammer (University of Queensland) und Koautoren veröffentlicht in silico Pflanzen

Laut Gutachten ist es so nicht durchführbar um mechanistische Modelle der Wirkung jedes Gens auf Merkmale unter verschiedenen Umweltbedingungen zusammen mit ihrer integrativen Wirkung auf den Ertrag zu erstellen. Dieser „Bottom-up“-Ansatz, der physiologische Mechanismen kombiniert, führt zu einer nahezu unendlichen Anzahl von Kombinationen und zu einer unüberschaubaren Anzahl von Parametern. Zum Beispiel reagieren Proteinreichtum, Enzymaktivität und Transkriptreichtum alle unterschiedlich auf Temperaturen. Dennoch haben Pflanzen das Wachstum und die Entwicklung verschiedener Organe koordiniert, was auf eine Gemeinsamkeit integrierter Temperaturreaktionen hindeutet.

Umgekehrt werden die Dinge auf Pflanzen- oder Kronenebene einfacher. Die Autoren schreiben, dass die Reaktionskurven von Merkmalen auf Umweltbedingungen ein Beispiel für einen vererbbaren Parameter sind, der eher ein Ergebnis natürlicher Selektion als einer genetisch gesteuerten Koordination zwischen Temperaturreaktionen ist.

Dies bietet die Möglichkeit zur Vereinfachung: Da integrierte adaptive Merkmale durch die Evolution in Strategien eingezwängt werden und weitgehend von Rückkopplungsschleifen auf hohen Integrationsebenen angetrieben werden, die Verwendung einfacherer „Meta-Mechanismen“: robuste und stabile Gleichungen mit vererbbaren Genotyp-abhängigen Parameter, die verwendet werden können, um die genetische Variabilität des Verhaltens ganzer Pflanzen vorherzusagen.

Tardieu erklärt: „Diese Metamechanismen sind einzigartig und über eine Reihe von Situationen hinweg reproduzierbar, und ihre Parameter haben eine Vererbbarkeit, die so hoch ist wie die von Gleichungen, die detaillierte physiologische Mechanismen beschreiben. Beispielsweise ist die Vererbbarkeit der Parameter der Reaktionskurven ähnlich denen der maximalen Stomata-Leitfähigkeit in Panels von Maishybriden.“

Während detaillierte mechanistische Modelle von vorgelagerten wissenschaftlichen Gemeinschaften bevorzugt werden, stellt die Verwendung von Metamechanismen Modelle auf Pflanzen- und Baumkronenebene in den Vordergrund, da sie in der Lage sind, die genetische Variabilität von Anpassungsmechanismen an Umweltreize robust zu modellieren.