Forscher der Universität Southampton haben vorgeschlagen, dass bestimmte wilde Pflanzenarten Eigenschaften besitzen, die sie besser für den menschlichen Anbau geeignet machen als andere.
Die Wissenschaftler, die die Ursprünge domestizierter Pflanzen untersuchen, geben an, dass das Verständnis wichtiger genetischer und morphologischer Merkmale wichtige Hinweise zur Entwicklung zukünftiger, an den Klimawandel angepasster Pflanzen liefern kann.
Sie schlagen vor, die heute existierenden undomestizierten oder untergenutzten Pflanzen zu betrachten, um zukünftige Herausforderungen bei der Entwicklung von Sorten zu bewältigen, die gegen steigende globale Temperaturen und unvorhersehbares Wetter resistent sind.
Domestizierte Pflanzen sind solche, die aus der Wildnis für den menschlichen Gebrauch angepasst wurden, oft über Tausende von Jahren. Vor etwa 12.000 Jahren begannen Jäger- und Sammlergesellschaften, eine Vielzahl von Arten als zuverlässige Nahrungsquellen zu kultivieren. Indem sie jede Saison die Samen ihrer besten Pflanzen wiederholt anbauten, produzierten die Menschen langsam robustere Pflanzen mit verbesserten Erträgen – aber nur einige der wilden Arten wurden domestiziert und andere wurden aufgegeben.
Die Forscher hinter dieser neuen Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Trends in Ecology and Evolution, sagen, dass nützliche, verborgene Eigenschaften in einigen wilden Arten sie für die Domestikation „vorbereitet“ haben. Ihre Forschung überprüft eine Vielzahl von früherer Literatur und Beweisen, um zu untersuchen, warum nur eine Minderheit dieser wilden Pflanzen domestiziert wurde und wie moderne kultivierte Sorten sich genetisch von ihren Vorfahren und heutigen wilden „Cousins“ unterscheiden.
Der Hauptautor der Studie, Professor Mark Chapman von der Universität Southampton, erklärt: „Zehntausende von Pflanzenarten sind essbar, doch nur einige Hundert wurden domestiziert, und nur 15 Arten liefern 90 Prozent unserer Kalorien.“
„Hunderte von wilden Pflanzen wurden während der neolithischen Zeit von Menschen gesammelt, aber später als Nahrungsquellen aufgegeben. Wir haben untersucht, welche genetischen oder physischen Merkmale die Domestikation wilder Arten erleichtert oder eingeschränkt haben.“
Das Team, das auch Wissenschaftler von den Universitäten Oxford, Sheffield und den Royal Botanical Gardens in Kew umfasst, identifizierte drei Hauptfaktoren, die die Eignung von Pflanzen für den menschlichen Anbau beeinflussen:
- Plasticität: wie sich eine Pflanze an ihre Umgebung anpasst. Schnell und leicht anpassungsfähige Pflanzen mit Merkmalen, die von Menschen bevorzugt werden, sind wahrscheinlicher nützlich für den menschlichen Anbau.
- Genetische Zusammensetzung: je einfacher, desto besser. Wenn eine kleine Anzahl von Genen die Merkmale beeinflusst, von denen Menschen profitieren können, wird die Evolution der Pflanzenmorphologie leichter erreicht.
- Mutationsrate: je schneller, desto mehr Chancen für Veränderungen. Wenn eine Pflanze schnell mutiert, dauert der Prozess des Ausprobierens, um größere Samen oder schmackhaftere Früchte zu erzeugen, weniger Zeit.
Die Forscher sagen, dass das Verständnis der komplexen, miteinander verknüpften Faktoren, die dazu führen, dass bestimmte Pflanzenarten in kultivierten Pflanzen dominieren, helfen kann, zu verstehen, welche wilden Pflanzen erfolgreich an zukünftige Bedingungen angepasst werden können, die durch den Klimawandel verursacht werden.
„Als Pflanzen vor Tausenden von Jahren domestiziert wurden, wussten die Menschen nur, welche Klima- und Wetterbedingungen sie zu diesem Zeitpunkt erwarten würden“, erklärt Professor Chapman. „Jetzt, mit Hilfe ausgeklügelter Klimamodelle, können wir vorhersagen, wie sich unsere Welt erwärmen wird und wie sich unser Wetter in den kommenden Jahrzehnten ändern wird. Dies gibt uns die Möglichkeit, über die Wege nachzudenken, wie unsere Pflanzen in Zukunft widerstandsfähig sein müssen.“
Die Wissenschaftler schließen, dass heutige wilde Pflanzen, untergenutzte Kulturen in lokalen Gemeinschaften oder teilweise domestizierte Arten nützliche Merkmale enthalten könnten, die durch Selektion und Präzisionszucht kontrolliert werden können. Sie hoffen, dass ihre Studie zukünftige Arbeiten zur Anpassung von Arten informieren wird, um unsere Ernährungssicherheit in einer sich schnell verändernden Weltklima zu verbessern.