Einige Pflanzen, die von Schafen oder anderen Weidetieren abgefressen wurden, sprießen danach geradezu nur so aus dem Boden. Jetzt hat ein amerikanisches Forscher-Duo den Grund für diesen post-traumatischen Triumph gefunden: Die Pflanzen können ihre DNA beliebig oft vervielfältigen.
Weder das übermäßige Wachstum nach dem Abfressen oder Mähen von Pflanzen an sich noch das Kopieren von DNA direkt im Zellkern sind neue Phänomene für die Wissenschaft. Nun konnten die beiden Biologen aber erstmals nachweisen, dass zwischen diesen beiden Prozessen ein Zusammenhang besteht. Dazu verglichen sie das Wachstum zweier Sorten von Arabidopsis thaliana, einem in Europa weit verbreiteten, etwa 30 Zentimeter hohen Kraut, das als auch Acker-Schmalwand oder Gänserauke bekannt ist. Je 160 Pflanzen der Sorten Columbia und Landsberg erecta beobachteten die Wissenschaftler ? je 80 Exemplare wurden gemäht, die andere Hälfte durfte unbehelligt wachsen.
Während die Sorte Columbia nach der Schur nicht nur schneller nachwuchs, sondern auch höher wurde und mehr Samen als zuvor ausbildete, veränderte sich das Wachstum von Landsberg erecta nicht zum Positiven, im Gegenteil: Die Samenproduktion fiel sogar geringer aus. Die Untersuchung der Zellen ergab, dass Columbia eine starke Endoreduplikation durchführt ? also die Chromosomen im Zellkern vielfach kopieren kann, ohne den Umweg über eine Zellteilung nehmen zu müssen. Laut den Wissenschaftlern kann die Pflanze so den DNA-Gehalt ihrer Zellen von 10 auf bis zu 320 Chromosomen pro Zellkern steigern. Bei Landsberg erecta konnte dieser Prozess nicht beobachtet werden.
?Mehr DNA im Zellkern lässt den Zellkern und damit die gesamte Zelle wachsen? erläutert Daniel Scholes, einer der beiden Biologen. Mit der Größe der Zellen nehme auch die Größe der ganzen Pflanze zu. ?Pflanzen, die abgefressen werden, haben im Vergleich zu denen, die diesem Stress nicht ausgesetzt sind, eine dreifach höhere Chance, sich zu vermehren?, resümiert Scholes.
Daniel Scholes und Ken Paige (University of Illinois): Ecology, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1890/10-2269.1 wissenschaft.de ? Marion Martin
