Woher wissen Pflanzen, wann sie wachsen und blühen müssen? Warum schlafen sie im Winter und wissen sie genau, wann sie im Frühling wieder auftauchen? Das sind interessante Fragen für jeden, besonders aber für Gärtner. Forscher erfahren immer mehr darüber, wie Pflanzen blühen und wachsen, während die Wissenschaft tiefer in die Genetik und Pflanzenproteine eintaucht.
Warum die Blütezeit wichtig ist
Pflanzen ruhen bei kaltem Wetter, um zu überleben. Sie verlangsamen das Wachstum und viele Pflanzen verlieren ihre Blätter vollständig und stellen die Photosynthese und Zuckerproduktion ein. Sie halten an, um Energie zu sparen und sich vor der Kälte zu schützen. Bei manchen Tieren ist es ein bisschen wie im Winterschlaf.
Auch der Zeitpunkt der Blütenbildung ist wichtig, allerdings weniger für das Überleben der einzelnen Pflanze als für das der Art. Blumen sind das Fortpflanzungsmittel für bestimmte Pflanzenarten, und um sich erfolgreich zu vermehren, müssen sie ihre Blütezeit richtig einstellen.
Pflanzen haben sich so entwickelt, dass sie Blüten produzieren und öffnen, wenn ihre Bestäuber verfügbar sind. Wenn die Blüten in kalten Klimazonen zu früh ankommen, können sie außerdem erfrieren und absterben, was zu einer geringen oder gar keinen Fruchtproduktion führt. Ein gutes Timing hilft auch, bestimmte Parasiten zu vermeiden oder das Krankheitsrisiko zu minimieren.
Woher wissen Pflanzen, wann sie blühen müssen?
Wenn Sie im Garten arbeiten, können Sie davon ausgehen, dass Ihre Stauden jedes Jahr wie am Schnürchen etwa zur gleichen Zeit blühen. Wetterschwankungen können von Jahr zu Jahr zu geringfügigen Unterschieden führen, der Zeitplan ist jedoch im Wesentlichen routinemäßig. Woher wissen Pflanzen, wie das geht?
Die Blüte beginnt mit einem Protein namens Flowering Locus T. Zum richtigen Zeitpunkt produziert die Pflanze das Protein, das von den Blättern bis zur Spitze eines Triebs wandert. Hier haben Zellen das Potenzial, sich zu Blättern oder Blüten zu entwickeln. Das Protein Flowering Locus T signalisiert, dass sie zu Blüten werden sollen.
Blühende Gene und zusätzliche Proteine regulieren diesen Prozess. Forscher haben mehrere Möglichkeiten entdeckt, wie Pflanzen lernen, das Protein zu produzieren, das zur Blüte führt:
- FKF1-Photorezeptorprotein – Forscher haben ein Protein namens FKF1 entdeckt, das durch Sonnenlicht aktiviert wird. Die Pflanze exprimiert das Gen und produziert das Protein jeden Tag nachmittags. Wenn die Tage länger werden und das Protein mehr Sonnenlicht ausgesetzt ist, löst es den Prozess aus, der zum T-Blüteort führt und die Pflanze beginnt zu blühen.
- COLDAIR-Molekül – Eine weitere Verbindung, die Forscher entdeckt haben und die die Blüte reguliert, ist als COLDAIR bekannt. Es handelt sich um ein RNA-Molekül, eine Art genetisches Material. Nach etwa 20 Tagen kalter Temperaturen aktiviert eine Pflanze ihr COLDAIR-Molekül, das wiederum Gene unterdrückt, die zur Blütenproduktion führen würden. Es unterdrückt Gene für einen bestimmten Zeitraum und setzt sie zum richtigen Zeitpunkt für die Blüte frei.
Diese Prozesse und wahrscheinlich auch andere, die noch verstanden werden müssen, interagieren miteinander, um Pflanzen dabei zu helfen, richtig zu blühen. Sie erklären auch, warum der Blütezeitpunkt nicht immer perfekt ist. Ungewöhnliche Frühlingswetterbedingungen, wie zum Beispiel frühe Hitzeperioden, können dazu führen, dass eine Pflanze zu früh blüht.
Der Blüteprozess beinhaltet ein komplexes Zusammenspiel mehrerer Gene, Proteine und anderer Arten von Molekülen wie RNA. Sie sind verantwortlich für das, was wir jedes Jahr in Pflanzen sehen: eine Reaktion auf Temperatur- und Lichtveränderungen.
Woher wissen Bäume, wann sie blühen müssen?
Ein Großteil der Forschung darüber, wie und wann Pflanzen blühen, wurde an kleineren Arten durchgeführt. Die oben beschriebene Forschung betraf die kleine Arabidopsis thaliana oder Mausohr-Brunnenkresse. Es ist wahrscheinlich, dass alle Blütenpflanzen ähnliche Blühstrategien anwenden, mit einigen Abweichungen. Bäume verfügen wahrscheinlich über dieselben Gene und Proteine, die es ihnen ermöglichen, im Frühling Blüten zu produzieren.
Blütenpflanzen sind faszinierend und vielfältig. Während Ihr Garten dieses Jahr blüht, wissen Sie jetzt etwas mehr über den Zeitpunkt, die Bestäubung und die Vermehrung Ihrer Lieblingspflanzen.