Stacheln an Pflanzen sind über Pflanzenfamilien weit verbreitet. Die Abwehrfunktion der Stacheln wurde früher mit Blättern, jungen Trieben und Fortpflanzungsorganen in Verbindung gebracht. Allerdings sind die verschiedenen Syndrome der Stachelpflanzen kaum erforscht und der Mensch verfügt noch nicht über eine vollständige Synthese ihrer Funktion basierend auf ihren morphologischen Eigenschaften.
In einer Studie veröffentlicht in Annalen der Botanik, identifizierten Forscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften vier morphologische Syndrome von Rumpfstacheln. Zwei entsprachen bereits bekannten Funktionen (Ankerplatz für Lianen und Kronenverteidigung gegen große Bodensäuger), und zwei Strategien sind neu beschriebene Merkmalssyndrome mit Merkmalen, die auf eine Abwehr gegen Rindenfresser und kletternde Säugetiere hindeuten.
Unter Verwendung der lebenden Sammlungen von XTBG analysierten die Forscher die Merkmale von 31 tropischen Holzarten mit Stacheln an ihrem Stamm und untersuchten ihre potenziellen Funktionen unter Verwendung von Argumenten aus der Simulation und dem Nährwert von verteidigten Organen.
Sie führten virtuelle Experimente durch, um die potenzielle Rolle der Stammstacheln gegen das Entfernen von Rinde und das Klettern von Tieren unterschiedlicher Größe zu bewerten. Anschließend verglichen sie für jede Art und ihre familiären nichtstacheligen Arten die Ernährungsprofile von Blättern, Rinden und Fortpflanzungsorganen, um zu testen, ob Stammstacheln mit einem nahrhaften Organ assoziiert waren.
Sie identifizierten zwei neue morphologische Syndrome, die Stacheln wahrscheinlich gegen das Entrinden und Klettern von Tieren verteidigen. Sie identifizierten auch bereits bekannte Funktionen, die Stacheln als Überbleibsel einer Funktion aufweisen, die früher in ihrer Ontogenese ausgeführt wurde (Verankerung der Pflanze in Lianen oder Verteidigung des Blätterdachs vor Bodensäugetieren).
„Unsere Ergebnisse bieten einen fundierten Leitfaden über die Strategien der Rumpfwirbelsäule und die Kriterien zu ihrer Identifizierung, ihre wahrscheinlichste Funktion und die wahrscheinliche Fütterungsart und -größe des von der Abwehr anvisierten Tieres, die für den Aufbau weiterer experimenteller Arbeiten verwendet werden könnten“, sagte Kyle W. Tomlinson von XTBG.
Théodore Lefebvre et al, Stammstacheln von Bäumen: eine physische Verteidigung gegen Rindenentfernung und Klettern durch Säugetiere? Annalen der Botanik (2022). DOI: 10.1093/aob/mcac025