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Wie die Samenverbreitung Pflanzenpopulationen auf Inseln beeinflusst

Pflanzen sind normalerweise an einen Ort gebunden, sind also in Bezug auf die Verbreitung ihrer Samen von einer Vielzahl von biologischen und nichtbiologischen Akteuren wie etwa Tieren und Vögeln sowie dem Wind und den Meeresströmungen abhängig. Die Muster der Samenverbreitung werden daher zum größten Teil durch den Ausbreitungsmechanismus bestimmt, der bedeutende Konsequenzen für Pflanzen- und Tierpopulationen hat.
Wie die Samenverbreitung Pflanzenpopulationen auf Inseln beeinflusst
Die an dem EU-finanzierten Projekt SEEDS (Closing the seed-dispersal loop: How does seed-dispersal affect plant population structure at the global, regional and local scales?) arbeitenden Forscher untersuchten, wie Samen über kurze und lange Strecken verbreitet werden, und auf welche Weise das die Fähigkeit der Pflanzen beeinflusst, neue Lebensräume zu besiedeln.

„Die Eigenschaften europäischer Pflanzen wurden mit denen von den Azoren verglichen, einem 1 360 km westlich des portugiesischen Festlands gelegenen Archipel aus neun vulkanischen Inseln. Ziel war zu bestimmen, auf welche Weise diese Inseln weit draußen im Nordatlantik am ehesten von Pflanzen besiedelt werden“, sagt Projektkoordinator Dr. Ruben Heleno.

Das Projekt wollte einige wichtige Fragen beantworten, darunter jene, ob es möglich ist, Rückschlüsse zu ziehen, auf welche Weise Samen in der Natur durch ihre Form transportiert werden, und was die effektivsten Mechanismen sind, durch die Pflanzensamen Inseln besiedeln.

„Wir fanden heraus, dass bei der Besiedlung der Azoren durch Pflanzen aus Europa nur Pflanzen, die an die Verbreitung über Meeresströmungen angepasst waren, begünstigt wurden, während vom Wind verbreitete Pflanzen negativ selektiert wurden“, erklärt Dr. Heleno. Diese Entdeckung hat dazu beigetragen, die geltende Auffassung auszuräumen, dass das gesamte Verbreitungsgeschehen hauptsächlich durch die Merkmale der Samen bestimmt wird, was zu dem Schluss führt, dass viele Inseln tatsächlich durch zufällige und nicht der Norm entsprechende Prozesse besiedelt wurden.

Eine Untersuchung an 15 auf den Azoren heimischen Arten mit fleischigen Früchten offenbarte, dass nur Corema alba, allgemein bekannt als die portugiesische Weiße Krähenbeere, und Wacholderbäume über ein gewisses Potenzial verfügen, durch Meeresströmungen verbreitet zu werden. Dazu Dr. Heleno: „Die anderen 13 Arten können wahrscheinlich nur von Vögeln über lange Strecken verbreitet werden.“

Die Wissenschaftler untersuchten außerdem die relative Bedeutung des Transports von Samen im Verdauungstrakt von Vögeln (Endozoochorie) und durch äußere Anhaftung von Samen an der Körperoberfläche der Vögel (Epizoochorie). Man entdeckte, dass ersterer 85-mal häufiger als der letztgenannte ist, obgleich beiden Mechanismen Bedeutung zukommt. Es überrascht nicht, dass die Untersuchung zudem ergab, dass zur Erfassung der von Natur aus gegebenen Komplexität dieser Netzwerke aus Wechselwirkungen zwischen den Spezies ausreichende Bemühungen um Stichproben unverzichtbar sind.

Des Weiteren fanden Dr. Heleno und seine Kolleginnen und Kollegen heraus, dass viele Vögel, auch solche, die keine spezialisierten Nektarfresser sind, den Pollen vieler Pflanzenarten an ihren Schnäbeln durch die Gegend transportierten. Der unspezialisierte Konsum von Blütenressourcen wurde als eine wichtige Anpassung an das Überleben in den simplifizierten Inselhabitaten und außerdem als eine Strategie betrachtet, um von wenig erkundeten Ressourcen auf Kontinenten zu profitieren.

Zudem stellten die Forscher fest, dass auf den Galapagos-Inseln vor der Küste von Ecuador in Südamerika der Rückgang der Samenverbreitungsleistung davon abhängt, welche Verbreiterspezies aussterben, und außerdem von der Vielfalt und Häufigkeit der verbleibenden Verbreiter. Insgesamt wurde jedoch erstmalig nachgewiesen, dass der Verlust der Vielfalt von Verbreitern (Anzahl der Spezies) und der Verbreitungshäufigkeit (Anzahl der Individuen) sowohl signifikant negative als auch synergistische Effekte auf die Verminderung der Samenverbreitungsleistung haben.

Die Resultate von SEEDS wurden von den Nationalparkbehörden der Galapagos-Inseln dazu genutzt, die Naturschutzbestrebungen zu verbessern, indem sie Hilfestellung dabei leisten, der Erhaltung von Schlüsselarten Priorität einzuräumen. Es wurden einige praktische Instrumente entwickelt, wobei den besonderen Schwerpunkt der „Galapagos seed guide“ (Samenführer Galapagos) bildet, der von Landwirtschafts- und Abwasserentsorgungsbehörden in Fragen der Biosicherheit dieser Inseln genutzt wird. Ein positives Ergebnis des Projekts war überdies die Weiterbildung von Studentinnen und Studenten.

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

Samenverbreitung, SEEDS, Azoren, Besiedlung, Ökosystemfunktionen, Epichorie, Epizoochorie, Klebausbreitung, Corema alba, Weiße Krähenbeere, Galapagos-Inseln
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