Kleine Variationen in der Umgebung einer Pflanze können Veränderungen in der Art und Weise bewirken, wie Merkmale in der wachsenden Pflanze sowohl auf individueller als auch auf Populationsebene ausgedrückt werden. Während diese Merkmalsänderungen lediglich Entwicklungsrauschen sein können, legt die Theorie nahe, dass sie auch darunter liegen können Auswahldruck. Bisher gab es nur wenige Beweise für diese Hypothese.
In einem neuen Papier veröffentlicht in Annals of Botany, Martí March-Salas und Kollegen untersuchten, ob Unterschiede in der Vorhersagbarkeit der Umgebung einer Pflanze das beeinflussen Variabilität der Fortpflanzungsmerkmale sowohl innerhalb von Individuen als auch von Populationen, sowie ob die intraindividuelle Variabilität einem Selektionsdruck unterliegt. Die Autoren sind gewachsen Onobrychis viciifolia unter Feldbedingungen für vier Jahre unter Verwendung von Behandlungen mit mehr oder weniger vorhersagbarem Niederschlag. Anschließend quantifizierten sie die Variation auf individueller und Populationsebene und testeten die Auswirkungen der mütterlichen Umwelt auf die Nachkommen.
Die Forscher fanden heraus, dass weniger vorhersehbare Niederschläge, insbesondere während des späten Wachstums, zu einer größeren Variation der Fortpflanzungsmerkmale sowohl auf individueller als auch auf Populationsebene führten, was darauf hindeutet, dass die Vorhersagbarkeit der Umgebung einer Pflanze ihre Fortpflanzungsverteilungsstrategie beeinflussen kann. Die Variation innerhalb der Pflanze aller untersuchten Merkmale stand unter einer konsistenten stabilisierenden Selektion, was bedeutet, dass die Variabilität innerhalb der Pflanze eher ein funktionales Merkmal als einfach ein phänotypisches Rauschen ist und daher in der Öko-Evolutionsforschung berücksichtigt werden sollte.
In den drei untersuchten Generationen wurden keine konsistenten Auswirkungen auf die Variabilität von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben, was erklärt, wie das Variabilitätspotential angesichts des sich stabilisierenden Selektionsdrucks erhalten bleibt. „Dieser Befund lässt sich durch die klimatische Unvorhersehbarkeit erklären, die in den meisten Teilen der natürlichen Verbreitungsgebiete vorherrscht O. viciifolia, unter denen die Aufrechterhaltung der intra-individuellen Variabilität sehr vorteilhaft sein kann und schnelle Reaktionen zu erheblichen Fitnesskosten führen können“, erklären die Autoren.
Diese Ergebnisse haben Relevanz für den Klimawandel, der neben der Verschiebung der Durchschnittswerte für wetterbezogene Metriken auch deren Variabilität erhöhen wird. „Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf die intrinsische Vorhersagbarkeit des Wetters eher als Änderungen der Wettermittel zu größeren Verschiebungen der Merkmalsvariation führen können, im Einklang mit Studien, die darauf hindeuten, dass Unterschiede in der Umweltvorhersagbarkeit größere Auswirkungen auf die Pflanzenleistung haben können als Unterschiede in den Umweltdurchschnitten“, schreiben die Autoren.
