Unsterbliche Pflanze könnte die Landwirtschaft revolutionieren!

Wissenschaftler untersuchen Veränderungen im Genom der Pflanze der Gattung Welwitschia, die es ihr ermöglichten, Tausende von Jahren mitten in der Wüste bei Wassermangel und großer Hitze zu überleben.

Unsterbliche Pflanze
Eine unsterbliche Pflanze könnte die Zukunft der Landwirtschaft völlig verändern

Die Pflanzen der Gattung Welwitschia haben eine unglaubliche Leistung vollbracht: Die Evolution hat sie praktisch unsterblich gemacht. Einige der Bewohner der trockenen Namib-Wüste sind mittlerweile über dreitausend Jahre alt und damit die ältesten Bewohner der Welt.

Das bedeutet, dass diese Pflanzen schon mindestens 2500 Jahre vor der Entdeckung Amerikas, lange vor der Existenz Brasiliens und sogar vor der Erfindung des phönizischen Alphabets existierten. Seitdem leben sie trotz der extremen klimatischen Bedingungen an einem Ort, an dem es weniger als 5 cm pro Jahr regnet, weiter.

Die Namib-Wüste bildet die Grenze zwischen dem südlichen Angola und dem nördlichen Namibia, und die Einheimischen nennen die Pflanze tweeblaarkanniedood - was so viel bedeutet wie "zwei Blätter, die nicht sterben können". Der Name ist treffend, denn die Pflanze entwickelt nur zwei Blätter, die seit Jahrtausenden kontinuierlich wachsen.

Seit ihrer Entdeckung hat die Pflanze die Forschung angeregt und Biologen wie Charles Darwin und den Botaniker Friedrich Welwitsch, der der Pflanze ihren Namen gab, in ihren Bann gezogen. Aber erst in den letzten Wochen wurden in einer in Nature Communications veröffentlichten Studie einige der genetischen Geheimnisse ihrer Langlebigkeit geklärt.

Wie ist Welwitschia unsterblich geworden?

Es stellte sich heraus, dass vor etwa 86 Millionen Jahren, während einer Periode ausgeprägter Trockenheit und anhaltender Dürre in der Region, extremer Stress einen Fehler in der Zellteilung der Pflanze verursachte, der dazu führte, dass ihr gesamtes Genom dupliziert wurde. Dieses Ereignis steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit der Entstehung der Namibwüste selbst in ferner Vergangenheit.

Auf diese Weise werden die verdoppelten Gene von ihren ursprünglichen Funktionen befreit und übernehmen andere Funktionen. Dies bedeutet jedoch auch wesentlich höhere Energiekosten für die Anlage, was in einer feindlichen Umgebung fatal sein kann. Dennoch konnte Welwitschia bis zu einem zweiten Extremereignis vor 2 Millionen Jahren überleben.

Während dieses zweiten Ereignisses erfuhr das Genom der Pflanze weitere Veränderungen, die alle nutzlosen Sequenzen in ihrer DNA in einem Prozess namens DNA-Methylierung zum Schweigen brachten und so ein extrem effizientes und kostengünstiges Genom schufen, das Welwitschia eine absurd hohe Langlebigkeit ermöglicht.

Darüber hinaus wurde festgestellt, dass ihre Blätter an einer anderen Stelle als bei anderen Pflanzen entstehen, nämlich im Basalmeristem - einem empfindlichen Bereich, der neue Zellen für die wachsende Pflanze liefert. Die Forscher glauben, dass es sich um eine Reihe von Eigenschaften handelt, die der Pflanze die Fähigkeit verleihen, unter extremen Umweltbedingungen zu überleben.

Wenn wir eine Pflanze sehen, die in der Lage ist, so lange in dieser Umgebung zu leben und dabei ihre DNA und ihre Proteine zu bewahren, habe ich wirklich das Gefühl, dass wir Tipps finden können, wie wir die Landwirtschaft verbessern können - so Dr. Leebens-Mack, Biologe, gegenüber der NYTimes

In einer Welt, in der es schon jetzt kaum noch möglich ist, einen weiteren Temperaturanstieg zu verhindern, ist das Wichtigste, dass die genetischen Lehren aus Welwitschia der Schlüssel zur Entwicklung genetischer Pflanzensorten sein können, die extremen Klimabedingungen in Zukunft standhalten.

Das bedeutet, dass wir durch die Replikation der Veränderungen im Pflanzengenom in Sorten wie Soja und Mais Pflanzen schaffen können, die extrem widerstandsfähig gegen den Klimawandel sind. Manchmal kann Forschung, die einfach nur aus Neugierde betrieben wird und keine offensichtliche kommerzielle Anwendung hat, den Schlüssel zum Überleben der Menschheit in der Zukunft liefern.