Pflanzen erkennen Rivalen und zu kämpfen, spielen schön mit Geschwistern

Pflanzen nicht sehen oder hören, aber sie können ihre Geschwister erkennen, und Forscher haben jetzt herausgefunden, wie: sie verwenden chemische Signale abgesondert von ihren Wurzeln, nach einer neuen Studie.

Im Jahr 2007 entdeckt kanadische Forscher, dass eine häufige Pflanze der Meeresküste, genannt eine Meer-Rakete, seine Geschwister – Pflanzen aus Samen aus der gleichen Pflanze, oder die Mutter erkennen kann. Sie sahen, daß wenn Geschwister nebeneinander im Boden angebaut werden, sie "schön spielen" und nicht mehr Wurzeln senden miteinander konkurrieren.

Aber, sobald eine der Pflanzen mit fremden ausgelöst wird, beginnt es, im Wettbewerb mit ihnen von schnell wachsenden mehr Wurzeln, die Wasser und mineralische Nährstoffe im Boden aufzunehmen.

Forscher von der University of Delaware wollte herausfinden, wie die Pflanzen ihrer Sippe identifizieren konnten.

"Pflanzen haben keine sichtbaren sensorische Marker, und sie können nicht davonlaufen, wo sie gepflanzt werden," harten Bais, Assistant Professor für Pflanzen- und Bodenproben Wissenschaften an der University of Delaware, sagte in einer Erklärung. "Es wird dann eine Suche für komplexere Muster der Anerkennung."

Bais und Doktorand Meredith Biedrzycki richten Sie eine Studie mit wilden Populationen von Arabidopsis Thaliana, eine kleine blühende Pflanze, die häufig als Modellorganismus in der Pflanzenforschung verwendet wird.

Sie wollten Wildpopulationen statt Labor gezüchtete Arten zu verwenden, weil letztere "Vettern im Umlauf im Labor immer hat", sagte Bais.

In einer Reihe von Experimenten waren Jungpflanzen liquid enthält die Wurzel Sekrete, genannt "Exsudate," von Geschwistern, von fremden (nicht-Geschwister), oder nur ihre eigenen Ausscheidungen ausgesetzt.

Die Länge der längsten seitliche Wurzel und der Keimachse, die erste blattartige Struktur, die an der Pflanze bildet wurden gemessen. Eine seitliche Wurzel ist eine Wurzel, die horizontal nach außen erstreckt sich von der primären Wurzel, die nach unten wächst.

Pflanzen mit fremden ausgesetzt hatten größere seitliche Wurzelbildung als die Pflanzen, die Geschwister ausgesetzt waren.

Weiter, wenn Geschwister Pflanzen nebeneinander wachsen, ihre Blätter werden oft berühren und ineinander, während fremde Pflanzen nahe beieinander Starr aufrecht wachsen und vermeiden Sie jede Berührung, sagen die Autoren. {{video = "LS_091015_plant-Geschwister" Title = "Pflanzen wissen ihre Geschwister" Caption = "Pflanzen verwenden chemische Signale zu erkennen und kooperieren mit Geschwistern, während die Stimulierung der Wettbewerb zwischen den Rivalen. Kredit: Universität von Delaware. "}}

In Zukunft Studien, Bais hofft, zu Fragen wie: wie könnte die Geschwister Pflanzen in großen Monokulturen wie Mais, betroffen sein? Sind sie anfälliger für Krankheitserreger? Und wie sie überleben ohne Konkurrenz?

"Es ist möglich, dass als Kin zusammengewachsen sind, können sie ihre Nährstoffaufnahme zu balancieren und nicht gierig sein", mutmaßt Bais.

Die Forschung kann auch Folgen für den Hauptgärtner haben.

"Oft werden wir Pflanzen in den Boden nebeneinander setzen und wenn sie nicht gut können, wir die Schuld der lokalen Garten-Center, wo wir sie gekauft oder verdanken wir ihr Versagen eines Erregers" Bais sagte. "Aber vielleicht gibt es mehr als das."

Teilweise von der National Science Foundation finanzierte Studie erscheint in der Ausgabe Januar/Februar 2010 der Zeitschrift kommunikativ & Integrative Biologie.

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