Planter kan vælge mellem alternative reaktioner på konkurrence

Biologer fra universitetet i Tübingen har vist, at planter kan vælge mellem alternative konkurrencemæssige reaktioner i henhold til deres modstanderes statur og tæthed. En ny undersøgelse foretaget af forskere fra Institute of Evolution and Ecology afslører, at planter kan evaluere deres naboers konkurrenceevne og optimalt matche deres reaktioner på dem. Resultaterne blev offentliggjort i Naturkommunikation .

Dyr, der står over for konkurrence, har vist sig at vælge optimalt mellem forskellige adfærdsformer, inklusive konfrontation, undgåelse og tolerance, afhængigt af deres modstanders konkurrenceevne i forhold til deres egen. For eksempel, hvis deres konkurrenter er større eller stærkere, dyr forventes at "opgive kampen" og vælge undgåelse eller tolerance frem for konfrontation.

Planter kan registrere tilstedeværelsen af ​​andre konkurrerende planter gennem forskellige signaler, såsom reduktionen i lysmængden eller i forholdet mellem røde og langt røde bølgelængder (R:FR), som opstår, når lyset filtreres gennem blade. Sådanne konkurrencesignaler er kendt for at inducere to typer reaktioner:konfronterende vertikal forlængelse, hvorved planter forsøger at vokse ud af og skygge for deres naboer, og skyggetolerance, som fremmer ydeevnen under begrænsede lysforhold. Nogle planter, såsom klonale planter, kan udvise undgåelsesadfærd som en tredje reaktionstype:de vokser væk fra deres naboer. "Disse tre alternative reaktioner fra planter på lyskonkurrence er blevet veldokumenteret i litteraturen", siger Michal Gruntman, hovedforfatter af papiret. "I vores undersøgelse ønskede vi at lære, hvis planter kan vælge mellem disse svar og matche dem til deres modstanderes relative størrelse og tæthed."

For at besvare dette spørgsmål, forskerne brugte klonplanten Potentilla reptans i en eksperimentel opsætning, der simulerede forskellige lyskonkurrenceindstillinger. De brugte lodrette striber af transparente grønne filtre, der reducerer både lysmængde og R:FR og kunne derfor give en realistisk simulering af lyskonkurrence. Ved at ændre både højden og tætheden af ​​denne simulerede vegetation, forskerne kunne præsentere forskellige lyskonkurrencescenarier for planterne.

Resultaterne viste, at Potentilla reptans faktisk kan vælge deres reaktion på konkurrence på en optimal måde. Når planterne var under behandling, der simulerede korte tætte naboer, som præsenterede konkurrenter, der var for tætte til at undgå sideværts, men kunne vokse ud lodret, Potentilla reptans viste den højeste konfronterende vertikale vækst. Imidlertid, under simulerede høje tætte naboer, som ikke kunne vokse fra hverken lodret eller sideværts, planter udviste den højeste skyggetoleranceadfærd. Til sidst, under høje sparsomme naboer, som kun kunne undgås sideværts, planter udviste den højeste lateral-undgåelsesadfærd.

Resultaterne af denne undersøgelse afslører, at planter kan evaluere tætheden og konkurrenceevnen hos deres naboer og skræddersy deres svar derefter. "En sådan evne til at vælge mellem forskellige reaktioner i henhold til deres udfald kunne være særlig vigtig i heterogene miljøer, hvor planter kan vokse tilfældigt under naboer med forskellig størrelse, alder eller tæthed, og bør derfor være i stand til at vælge deres passende strategi, " siger Gruntman. Denne undersøgelse giver nye beviser for planters evne til at integrere kompleks information om deres miljø og reagere på den på en optimal måde.