Persbericht
Biodiversiteit ontpopt zich als drijvende kracht van evolutie
Biodiversiteit in grasland is een drijvende kracht achter evolutionaire processen. In de korte periode van slechts tien jaar blijken nakomelingen van individuele soorten grassen, kruiden en stikstofbindende planten die samen met andere soorten opgroeien zichtbaar veranderd te zijn. Hun opbrengst in mengcultuur was hoger dan die van mengculturen samengesteld uit nakomelingen van planten die in monoculturen groeiden. Deze bevindingen publiceren onderzoekers van de Universiteit van Zürich, de Vrije Universiteit van Berlijn en Wageningen University in Nature van 15 oktober.
Het onderzoeksteam deed zijn ontdekking met graslandplanten. Onder leiding van prof. Bernhard Schmid van de Universiteit van Zürich haalde het team exemplaren van twaalf plantensoorten uit een grasland in Jena in Duitsland. Daar groeien individuen van alle plantensoorten sinds 2002 in monocultuur of in mengcultuur. Na acht jaar van natuurlijke selectie in monocultuur of mengcultuur vermeerderden de onderzoekers individuele planten uit beide culturen. Vervolgens lieten zij deze nakomelingen groeien in monocultuur en in mengcultuur met individuen met eenzelfde selectie historie van monocultuur of mengcultuur Na vijf maanden maten zij de biomassa van de mengculturen en vergeleken die onderling en met die van de monocultuur. Ook registreerden zij de planteneigenschappen, zoals de dikte van de bladeren.
De resultaten wijzen uit dat alle mengculturen meer biomassa maken dan de monoculturen. De mengculturen samengesteld uit nakomelingen van mengcultuurplanten produceren het meest. Bovendien blijken de individuen van de verschillenden soorten in deze mengculturen het sterkst te verschillen in hun functionele eigenschappen zoals de dikte van de bladeren, plantenhoogte en bloeiwijzen. “Individuele planten in een drukke gemeenschap van verschillende soorten zoeken naar een eigen plek, een niche, waar ze beter dan de andere soorten kunnen groeien”, zegt Gerlinde De Deyn, onderzoekster aan Wageningen University. “De meeropbrengst met meer soorten ontstaat door een beter gebruik van de beschikbare hulpbronnen zoals voedingsstoffen en water in de bodem en zonlicht.”
Snelle evolutie
De onderzoekers constateren tot hun verrassing dat zich een snelle evolutie van de planten heeft voltrokken in minder dan een decennium. Zo stellen zij vast dat er een verschuiving van planteneigenschappen binnen een soort is opgetreden, zodanig dat individuen van verschillende soorten minder competitief zijn met elkaar. Deze waarneming deden zij bij alle plantensoorten en voor alle geteste mengsels van plantensoorten.
De resultaten zijn van groot belang voor de plantenveredeling omdat de gewasplanten kunnen worden geselecteerd op verhoogde opbrengst in mengculturen. Dit is mogelijk voor zowel mengsels van verschillende plantensoorten als voor mengsels van verschillende variëteiten binnen een soort. Het benutten van de potentie van mengculturen kan niet alleen leiden tot een hogere opbrengst vergeleken met monoculturen, ook kan het productieniveau op een duurzamere wijze worden verhoogd: met minder bemesting en bestrijdingsmiddelen.
Publicatie Selection for niche differentiantion in plant communities increases biodiversity effects
Debra Zuppinger-Dingley, Bernhard Schmid, Jana S. Petermann, Varuna Yadav, Gerlinde B. De Deyn, Dan F. B. Flynn, Selection for niche differentiantion in plant communities increases biodiversity effects, Nature 15 oktober 2014. DOI 10.1038/nature13869.