Wat weet ons oor hoe plante aangepas het by uiterste klimaatstoestande in die woestyngebiede van die wêreld? En hoe gaan hierdie plante reageer op opkomende bedreigings, soos toenemende droogheid, weidingsdruk en verwoestyning?
Dít is die vrae wat 'n groep bestaande uit 120 wetenskaplikes van 27 lande gevra het toe hul 'n grootskaalse internasionale studie aangepak het om te verstaan hoe plante wat in dro?lande voorkom, aangepas het by hierdie habitatte van uiterstes.
Die onverwagte antwoorde op hierdie vrae is onlangs in die vaktydskrif Nature gepubliseer, in 'n artikel getiteld “Unforeseen plant phenotypic diversity in a dry and grazed world".
Dro?lande is gebiede wat groot waterskaarste in die gesig staar (met 'n gemiddelde jaarlikse re?nval van 150 tot 250mm) en sluit minder vogtige, halfdro?, dorre en hiperdro? ekosisteme soos die Mediterreense landskap, steppe, savannes en woestyne in. Dro?lande beslaan 45% van die aarde se grondoppervlakte en is die tuiste vir 'n derde van die hele wêreld se menslike bevolking.
Alhoewel 'n geskatte twee miljard mense op hierdie dro?lande staatmaak vir hul lewensbestaan, is daar betreklik min studies gedoen om te ondersoek hoe plantdiversiteit in hierdie gebiede by uiterste klimaatstoestande aangepas het.
Prof. Thulani Makhalanyani van die Universiteit Stellenbosch se Departement Mikrobiologie, en die Skool vir Datawetenskap en Rekenaardenke was deel van die span wat oor die afgelope ag jaar monsters van etlike honderde dro?landgebiede oor ses kontinente versamel het. Hierdie versameling het hulle in staat gestel om meer as 1 300 stelle waarnemings van meer as 300 plantspesies te analiseer – 'n eerste op hierdie skaal.
Die wetenskaplikes het 'n totaal van 1347 volledige stelle eienskapwaarnemings vir ontleding bymekaargekry. Besondere aandag is gegee aan die karakterisering van die plant- elementoom, dit wil sê die diversiteit van chemiese elemente en spoorelemente (soos stikstof, fosfor, kalsium, magnesium en sink) wat in plante voorkom, aangesien hierdie dikwels ongedokumenteerde eienskappe 'n sterk invloed uitoefen op hoe laasgenoemde funksioneer. In die geheel het die studie meer as 130 000 individuele plant-eienskapmetings behels.
Hulle het gevind dat plante in dro? sones baie verskillende aanpassingsstrategie? aanneem en dat hierdie diversiteit, verbasend genoeg, toeneem namate die droogheidsvlakke toeneem. Met ander woorde, bo 'n sekere drumpel was daar 'n toename van 88.1% in die diversiteit van plant eienskappe.
Volgens 'n internasionale mediavrystelling wat op EurekAlert gepubliseer is, blyk dit dat die isolasie van hierdie plante (genoem “plant-eensaamheidsindroom") in dro?r sones die mededinging tussen spesies verminder het, wat hul in staat gestel het om 'n diversiteit van vorme en funksies uit te druk wat wêreldwyd uniek is, wat dubbel die diversiteit toon as wat in meer gematigde sones voorkom. Hierdie aanpasbare diversiteit kan ook komplekse evolusionêre geskiedenisse weerspie?l wat terugdateer na die aanvanklike kolonisasie van landhabitatte deur plante meer as 500 miljoen jaar gelede, toe hierdie habitatte uiterste toestande vir lewende organismes gebied het.
Hierdie belangrike sones word nou direk bedreig deur toenemende droogheid, weidingsdruk en verwoestyning. Wetenskaplikes móét verstaan hoe plante op sulke druk reageer, alvorens hulle die moontlike toekomstige evolusie van hierdie brose ekosisteme in terme van biodiversiteit en funksionering kan bepaal.
Prof. Makhalanyane sê hulle is opgewonde om uiteindelik die resultate van die studie te publiseer: “Hierdie projek het merkwaardige insigte rakende funksionele diversiteit in woestyne gelewer, veral van daardie streke op ons kontinent wat nog nie voldoende bestudeer is nie."
'n Alleenstaande kokerboom (Aloe dichotoma) op 'n plaas in die omgewing van Springbok, Namakwaland, Noord-Kaap. Foto: Alexey Yakovlev, Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic license.
