Unterschiedliche Blütezeitpläne haben diese Blumen davon abgehalten, sich gegenseitig zum Aussterben zu bringen

Ein großer Teil der Evolution ist Konkurrenz – wenn die Ressourcen begrenzt sind, müssen sich Pflanzen und Tiere um Nährstoffe, Partner und Lebensräume kämpfen. Das bedeutet, dass die blumenbedeckten Wiesen der chinesischen Hengduan-Berge ein evolutionäres Rätsel waren – es gibt Dutzende von Arten, die eng miteinander verwandt sind Rhododendren, die alle in Harmonie leben. Um herauszufinden warum, verbrachten Wissenschaftler einen Sommer damit, die Blütenmuster von 34 sorgfältig zu dokumentieren Rhododendron Arten, und sie entdeckten den Grund, warum die Pflanzen koexistieren konnten: Sie blühen zu verschiedenen Zeitpunkten in der Saison, damit sie nicht um Bestäuber konkurrieren müssen.

„Es gibt diese Grundidee in der Ökologie der Nische, dass der Lebensstil einer Art, wie was sie isst und wie sie in die Umwelt passt, nicht in derselben Gemeinschaft repliziert werden kann. Wenn zwei Arten mit demselben Lebensstil im selben Raum leben, sie werden miteinander konkurrieren, also wird sich entweder einer oder beide an unterschiedliche, sich nicht überschneidende Lebensstile anpassen, oder sie werden aussterben“, sagt Rick Ree, Kurator am Field Museum in Chicago und leitender Autor von Die neue Studie in der Zeitschrift für Ökologie. „Da es so viele eng verwandte Arten von rHododendren, die alle in diesen Bergen zusammenleben, wollten wir herausfinden, wie sie koexistieren können.“

Rhododendren sind blühende Sträucher; Sie haben wahrscheinlich einige Arten (wie Azaleen) zum Verkauf im Gartencenter gesehen. Das an das Qinghai-Tibet-Plateau angrenzende Hengduan-Gebirge ist das, was Biologen einen Biodiversitäts-Hotspot nennen: ein ökologisch fragiler Ort mit ungewöhnlich vielen verschiedenen Arten. „Sie bilden Dickichte an den Seiten der Berge, es sieht aus wie ein Ozean aus Blumen“, sagt Qin Li, Postdoktorand am Field Museum und Hauptautor der Veröffentlichung.

„Das Rhododendron Die Diversität in diesem Gebiet wird zum Teil durch Speziation verursacht, das heißt, wenn neue Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abweichen“, sagt Ree entfernter verwandt.“ Das bedeutet, dass die eng verwandten Rhododendren im Hengduan-Gebirge noch wahrscheinlicher miteinander um Ressourcen konkurrieren.

Wenn Pflanzen miteinander konkurrieren, gibt es viele Möglichkeiten, wie sie sich anpassen können, damit sie koexistieren können. „Sie können sehr unterschiedlich werden in Bezug auf ihre Vorlieben für Boden, Licht und Feuchtigkeit, sehr grundlegende physiologische Funktionsmerkmale. Sie können auch Unterschiede entwickeln, um dieses Potenzial für Fremdbestäubung oder den Wettbewerb um Bestäuber zu verringern. Das würde sich durch Unterschiede in der Blüte manifestieren Form, Größe oder Farbe oder könnten sich darin manifestieren, wenn sie ihre Blüten Bestäubern zur Verfügung stellen“, sagt Ree. „Durch die Aufteilung dieser Zeitlinie können sie die Wahrscheinlichkeit verringern, dass sie ihren Pollen und die Ressourcen, die in die Reproduktion fließen, verschwenden.“

Alle diese evolutionären Strategien lagen auf dem Tisch, um zu erklären, warum die Rhododendren hatten sich nicht gegenseitig zum Aussterben getrieben. Um herauszufinden, was passierte, leitete Li eine zweimonatige Feldforschungsexpedition zum Berg Gongga in China, der nach einer viermonatigen Reise als ihr Studiengebiet für eine detaillierte Untersuchung ausgewählt wurde Rhododendron im Jahr zuvor über die breiteren Hengduan-Berge.

„Ich hatte zuvor noch nie Feldforschung im Südwesten Chinas durchgeführt, aber wir waren tatsächlich ziemlich nah an meiner Heimatstadt in der Provinz Sichuan“, sagt Li. „Mit meiner Feldassistentin und Co-Autorin Ji Wang von der Universität Sichuan habe ich mehr als zwei Monate damit verbracht, mehr als 100 Stätten zu besuchen, und wir haben jede dieser Stätten während der Saison viermal besucht.“ Nach monatelanger Dokumentation der ökologischen Eigenschaften der Pflanzen, einschließlich der Größe und Form der Blätter und Blüten sowie der Daten, wann die Pflanzen blühten, analysierten Li und ihre Kollegen die Daten, indem sie statistische Ansätze verwendeten, um Trends zu finden. Sie stellten fest, dass der Schlüsselfaktor für die Koexistenz der Pflanzen darin bestand, dass sie alle zu unterschiedlichen Zeiten blühen.

„Als wir reingingen, hatten wir das Gefühl, dass das Timing wichtig sein würde, aber wir waren uns nicht ganz sicher“, sagt Ree. „Es ist irgendwie auffällig, dass es in der Himalaya-Region eine lange Saison gibt, in der man Blumen sehen kann – es gibt einige Arten, die vor dem Hintergrund eines Schneefeldes auffällige Blüten hervorbringen, und andere, die bis zum Ende des Sommers warten. Unsere Die Analyse der Daten bestätigt diesen Verdacht.“

Die Ergebnisse der Studie tragen dazu bei, eine von vielen Möglichkeiten aufzuzeigen, wie Pflanzen diversifizieren können, ohne sich gegenseitig zum Aussterben zu bringen. Aber die Bestätigung, dass das Timing der Schlüssel zu Mount Gonggas ist Rhododendron Vielfalt bedeutet auch, dass die Klimakrise eine zusätzliche Bedrohung für diese Pflanzen darstellt.

„Es gibt zahlreiche Beweise dafür, dass das Tempo des Klimawandels die Blütezeiten der Pflanzen durcheinander bringt und zu Populationsrückgängen und Aussterben führt“, sagt Ree. „Die Frage ist, wie werden Pflanzengemeinschaften auf der ganzen Welt reagieren? Das Wetter ist ein Teil dessen, was ihnen signalisiert, dass sie blühen, und da der Klimawandel das Wetter beeinflusst, wird er wahrscheinlich diese Wettbewerbslandschaft verschieben. Wenn sich die Umwelt ändert, haben Arten drei Entscheidungen: Sie bewegen sich, Sie passen sich an oder Sie sterben. Der Klimawandel beschleunigt diese Dynamik.“