Ontogenie
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Ökophysiologie ontogenetischer Veränderungen
Die Mitglieder ein und derselben Art stellen selbst unter gleichen Umweltbedingungen und genetischer Ähnlichkeit keine homogene Gruppe dar: In ihrer ontogenetischen Entwicklung, die Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte dauern kann, erhöht sich deren individuelle Biomasse um viele Größenordnungen. Gleichzeitig ändern sich relative Allokationsmustern, z.B. an produktiven und nichtproduktiven Anteilen. Vom Keimling zur erwachsenen Pflanze kommt es also zu einer oft sehr ausgeprägten ontogenetischen Drift, so dass eine typologische Betrachtung des "Funktionierens" einer Art leicht zu falschen Schlüssen führen kann.
Konkret untersuchen wir die ontogenetischen Veränderungen in Physiologie, Morphologie und Anatomie am Beispiel von Gefäßepiphyten, analysieren dabei sowohl deren proximate und ultimate Bedeutung. Kurz- und langfristige Experimente werden begleitet von demographischen Freilandarbeiten als unverzichtbare Information über den ökologischen Rahmen, in dem sich die ontogenetischen Veränderungen vollziehen.
Evolutionär und funktionell besonders interessant ist hierbei das Phänomen der Heteroblastie, d.h. des Übergangs von atmosphärischen Jungstadien zu adulten Tankformen derselben Art, im Bild gezeigt für Werauhia heliconioides. In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt untersuchen wir die funktionelle Bedeutung dieses abrupten morphologischen Wechsels. Der direkte Vergleich mit sogenannten "homoblastischen" Arten erlaubt die Trennung von "normaler" ontogenetischer Drift und Heteroblastie.
Ausgesuchte Publikationen
Beyschlag J & Zotz G. 2017. Heteroblasty in epiphytic bromeliads – The functional implications for species in understory and exposed growing sites. Annals of Botany 120: 681-692.
Göbel CY, Schlumpberger BO & Zotz G. 2020. What is a pseudobulb? – Towards a quantitative definition. International Journal of Plant Science 181: 686-696.
Zotz G, Wilhelm K & Becker A. 2011. Heteroblasty - a review. Botanical Review 77: 109-151.
Zotz G & Laube S. 2005. Tank function in the epiphytic bromeliad, Catopsis sessiliflora. Ecotropica 11: 63-68.
Zotz G, Enslin A, Hartung W & Ziegler H. 2004. Physiological and anatomical changes during the early ontogeny of the heteroblastic bromeliad, Vriesea sanguinolenta, do not concur with the morphological change from atmospheric to tank form. Plant, Cell and Environment 27: 1341-1350.
Zotz G. 2004. Growth and survival of the early stages of the heteroblastic bromeliad, Vriesea sanguinolenta. Ecotropica 10: 51-57.
Zotz G, Reichling P & Valladares F. 2002. A simulation study on the importance of size-related changes in leaf morphology and physiology for carbon gain of an epiphytic bromeliad. Annals of Botany 90: 437-443.
Zotz G, Thomas V & Hartung W. 2001. Ecophysiological consequences of differences in plant size: abscisic acid (ABA) relations in the epiphytic orchid, Dimerandra emarginata. Oecologia 129: 179-185.
Schmidt G & Zotz G. 2001. Ecophysiological consequences of differences in plant size - in situ carbon gain and water relations of the epiphytic bromeliad, Vriesea sanguinolenta. Plant, Cell and Environment 24: 101-112.