Pflanzen werden regelmäßig von Feinden wie Pflanzenfressern und Krankheitserregern angegriffen. Es überrascht nicht, dass Pflanzen Wege entwickelt haben, um mit diesen Angriffen fertig zu werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den Angriff zu tolerieren und verlorenes oder beschädigtes Gewebe durch Nachwachsen von zusätzlichem Gewebe zu kompensieren. Während ökologische Modelle der Pflanzenabwehr weit verbreitet sind, wurden weniger Anstrengungen unternommen, um Vorhersagen über die evolutionäre Stabilität der Toleranz zu treffen.

Keimende Pflanzen aus dem in diesem Manuskript beschriebenen Experiment. Bildnachweis: McNickle & Evans.

In einer kürzlich in AoBP veröffentlichten Studie McNickle & Evans entwickelten ein evolutionäres spieltheoretisches Modell der Toleranz gegenüber Pflanzenfressern. Pflanzen im Modell haben eine Vektorstrategie, die sowohl die Wurzel- als auch die Sprossproduktion umfasst, und Pflanzenfresser im Modell haben eine skalare Strategie, bei der es sich um Zeit handelt, die mit der Nahrungssuche verbracht wird. Die evolutionär stabile Strategie (ESS) ist die Kombination aus Wurzelwachstum, Sprosswachstum und Pflanzenfressersuche, die gleichzeitig die Fitness aller Spieler maximiert. Das Modell wurde experimentell mit Weizen validiert, wobei Pflanzenfresser durch Abschneiden von Sprossen während der Produktion simuliert wurden. Das Modell sagte voraus, dass kompensatorisches Wachstum oft eine evolutionär stabile Strategie sei, unabhängig davon, ob sich Pflanzenfresser über oder unter der Erde aufhielten. Pflanzen im Experiment folgten Modellvorhersagen und produzierten mehr Gewebe als aufgrund von Schäden erwartet. Wenn weniger als 15 % der neuen Triebe beschnitten wurden, konnten die Pflanzen im Vergleich zu unbeschädigten Pflanzen die gleiche Fitness beibehalten. Diese bestätigenden Ergebnisse bedeuten, dass das Modell als neues Werkzeug zur Vorhersage des kompensatorischen Wachstums als Mechanismus zur Tolerierung von Herbivoren verwendet werden kann.