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Wie auch Tropenbäume Sex haben können - Neuer Mechanismus erklärt synchrones Blühen

15.02.2005 - (idw) Ludwig-Maximilians-Universität München

Ein Großteil der Baumarten in tropischen Regenwäldern ist im Schnitt mit nur einem Exemplar pro Hektar vertreten. Zu einer erfolgreichen Befruchtung kann es trotzdem kommen, weil viele dieser Arten jedes Jahr zur genau selben Zeit blühen. Wie diese Synchronisation gelingt, war bislang allerdings ein Rätsel. Am Äquator - also ohne Jahreszeiten - gibt es praktisch keine Variation in der Tageslänge oder andere Umweltsignale mit saisonalen Unterschieden. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nature hat ein internationales Forscherteam, dem auch Professor Susanne Renner von der biologischen Fakultät und Direktorin des Botanischen Gartens der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München angehört, das schon länger bekannte Phänomen der synchron blühenden Tropenbäume jetzt erstmals bestätigt und einen neuen zugrunde liegenden Mechanismus vorgeschlagen: Demnach messen die Pflanzen geringe Unterschiede bei den Zeiten der Sonnenauf- und Sonnenuntergänge. In einer Umwelt mit Jahreszeiten verändert sich die Tageslänge. Weil dies konstant von Jahr zu Jahr verläuft, sind die Unterschiede in der Tageslänge Auslöser für verschiedene Entwicklungen bei Pflanzen, die synchron stattfinden müssen. Auch viele tropische Baumarten blühen jedes Jahr zur gleichen Zeit. Wie dies in einer Umwelt mit konstanter Tageslänge möglich ist, war lange unklar. Die Wissenschaftler der jetzt vorliegenden Studie konnten nun zeigen, dass sich ein anderes Umweltsignal zwar in geringem Ausmaß, aber vorhersagbar im Verlauf eines Jahres ändert: die Zeiten der Sonnenauf- und Sonnenuntergänge. In einem Jahr bewegen sie sich in einem zeitlichen Rahmen von dreißig Minuten. Gemessen werden die Veränderungen als Unterschiede zwischen der Sonnenzeit gemäß einer Sonnenuhr und der Standardzeit gemäß einer herkömmlichen Uhr. Pro Jahr ergeben sich zwei Maxima und zwei Minima, wenn also die Sonnenzeit am weitesten voraus beziehungsweise zurück ist.

In verschiedenen mehrjährigen Studien untersuchten die Forscher Tausende von Bäumen in tropischen Wäldern. Als synchron blühend bezeichneten sie Arten, die zwei Kriterien erfüllten: Zum einen mussten sie jedes Jahr um dieselbe Zeit blühen. Zum anderen musste die Blüte bei mehr als drei Viertel der beobachteten Bäume innerhalb von drei Monaten auftreten - nach mehreren Monaten mit geringer oder gar keiner Aktivität. Es gibt zwei Blühperioden pro Jahr. Diese konnten die Wissenschaftler tatsächlich anhand der Zeiten der Sonnenauf- und Sonnenuntergänge korrekt vorhersagen: Sie entsprechen den beiden Maxima, wenn die Zeit des Sonnenunterganges gemäß Sonnenzeit am weitesten voraus ist - das sind die Tagundnachtgleichen. Die Blühperiode zur Herbsttagund-nachtgleiche ist noch stärker synchronisiert als diejenige im Frühjahr, vermutlich weil die Zeit des Sonnenuntergangs dann noch weiter voraus ist.

Pflanzen nutzen verschiedene Pigmentsysteme, um Lichtintensität und deren starke Veränderung bei Sonnenauf- und Sonnenuntergang wahrnehmen zu können. Die Forscher konnten zeigen, dass sie auch unterschiedlich sensitiv darauf reagieren. Die Veränderungen in den Zeiten der Sonnenuntergänge im Verlauf eines Jahres sind relativ gering, so dass wohl nur die größtmöglichen Unterschiede - eben zu den Tagundnachtgleichen - eine Blühperiode auslösen können. Der von den Forschern in der neuen Studie aus Auslöser für das synchrone Blühen der Tropenbäume vorgeschlagene Mechanismus erklärt das Phänomen nicht nur, sondern erlaubt sogar, die entsprechenden Blühphasen vorherzusagen. (suwe)


Ansprechpartnerin:

Prof. Dr. Susanne Renner
Fakultät für Biologie
Direktorin des Botanischen Gartens der LMU
Tel: 089 / 17861-250 (oder Sekr. 17861-257)
Fax: 089 / 172638
E-Mail: renner@lrz.uni-muenchen.de

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