Können Früchte noch viel größer werden?
Es sind große, schmackhafte Fragen.
Was ist die größte Frucht, die es je gegeben hat, und wie groß kann eine Frucht werden?
Die Antwort auf die erste Frage ist relativ einfach.
Die Antwort auf die zweite Frage ist jedoch viel spannender und hat die Aufmerksamkeit einiger der weltweit führenden Pflanzenbiologen auf sich gezogen.
Sie haben gerade neue Forschungsergebnisse darüber veröffentlicht, was die extreme Größe beeinflusst, zu der Früchte heranwachsen können.
Diese neue Forschung verrät nicht nur etwas darüber, was im Inneren dieser Riesenfrüchte vor sich geht, sondern bestätigt auch, wie viel wir noch darüber verstehen müssen, wie Pflanzen ihre fleischigen, oft süßen Früchte produzieren.
Rekordbrecher
Bislang war die größte bekannte Frucht ein Kürbis, der von einem Menschen angebaut wurde und nicht in der Natur vorkam. Er wurde 2014 gezüchtet und wog mehr als eine Tonne, nämlich 1056 kg.
Diese verrückte Frucht ist gar nicht so abwegig, wie sie auf den ersten Blick erscheinen mag.
Die Rekorde für die größten Obstsorten werden so oft gebrochen, dass Wissenschaftler der Harvard University in Massachusetts, USA, beschlossen, sie weiter zu untersuchen, um zu sehen, was man daraus lernen kann.
„Ein Kollege von uns, Kaare Jensen, machte uns 2012 darauf aufmerksam, dass in der Nähe, in Topsfield, Massachusetts, ein neuer Weltrekord mit einem 913 kg schweren Kürbis aufgestellt wurde“, sagte Dr. Jessica Savage vom Arnold Arboretum in Harvard gegenüber BBC Earth.
„Diese rekordverdächtige Leistung löste eine Diskussion darüber aus, wie es möglich ist, so große Früchte zu züchten.“
Nachfahren von Riesen
Die meisten Riesenkürbisse stammen von einigen wenigen bekannten Sorten ab.
„Wettbewerbskürbisse wurden ursprünglich aus dem Hubbard Squash gezüchtet, und ihre Abstammung lässt sich über eine Reihe von Sorten zurückverfolgen, die alle immer größer wurden“, erklärt Dr. Savage.
„Tatsächlich ist die heute verwendete Sorte Atlantic Giant wahrscheinlich ein Nachkomme des preisgekrönten Mammut-Kürbisses, der von 1904 bis 1976 den Weltrekord hielt.
„In der Zwischenzeit wurden jedoch Samen dieses Kürbisses mit vielen anderen Mammut-Sorten gekreuzt, so dass die genaue Abstammung älterer Pflanzen oft nicht bekannt ist.“
Neuheiten
Diese Giganten der Obstwelt sind nur begrenzt verwendbar.
Da sie zu etwa 98 % aus Wasser bestehen, enthalten sie relativ wenig Zucker und Stärke und können daher geschmacklich schwach sein.
„Manche Menschen essen sie, aber sie werden eher als Dekoration oder als ausgefallene Gegenstände verwendet, wie z. B. Boote, die bei Rennen eingesetzt werden“, so Dr. Savage.
Da Riesensorten so beschnitten werden, dass nur eine einzige Frucht pro Pflanze wächst, und stark gefüttert und bewässert werden, ist ihr Anbau für die Landwirtschaft unwirtschaftlich.
„Die Produktion großer Früchte, insbesondere von Riesenkürbissen und -kürbissen, führt nicht immer zu einem höheren Ertrag pro Flächeneinheit“, so Dr. Savage.
„Aber sie sind ein großartiges Instrument, um das Wachstum von Früchten zu untersuchen.“
Kürbisautobahnen
Dr. Savage und seine Kollegen haben genau das getan, indem sie die Anatomie und Physiologie von Riesenkürbissorten mit einer angestammten Sorte verglichen haben, um herauszufinden, warum Riesenkürbispflanzen enorme Früchte produzieren können.
Besonders interessiert waren sie am Gefäßsystem der Pflanze, den Kanälen, die Wasser und Zucker transportieren.
„Wir haben uns auf das Phloem konzentriert, weil es der Teil des Gefäßsystems ist, der Zucker liefert, der den Kohlenstoff bereitstellt, der während des Wachstums der Früchte gebraucht wird.“
Die Wissenschaftler entdeckten, dass größere Früchte die Struktur ihres Phloems oder die Geschwindigkeit, mit der Nährstoffe durch sie hindurchgehen, nicht veränderten.
Stattdessen wuchsen sie mehr.
„Man kann sich die Unterschiede zwischen riesigen und nicht riesigen Kürbissorten in Bezug auf den Phloemtransport wie den Verkehr auf einer Straße vorstellen“, erklärte Dr. Savage.
„Wenn mehr Autos zwischen zwei Städten fahren, muss es entweder mehr Straßen oder Straßen mit höherer Kapazität und mehr Fahrspuren geben. Für Riesenkürbisse war die Lösung einfach: mehr einspurige Straßen zu bauen, was für das Phloem bedeutet, mehr Leitungen für den Flüssigkeitstransport zu bauen.
„Die eigentliche Struktur der Phloemzellen hat sich nicht verändert, aber die Gesamtmenge des Phloems hat zugenommen.“
Außengrenzen
Die Tatsache, dass Riesenkürbisse mehr Phloem bilden, um große Mengen Kohlenstoff zu ihren riesigen Früchten zu transportieren, wirft ein Licht auf die Art und Weise, wie Pflanzen Kohlenstoff in ihrem Körper transportieren und wie viel davon sie verschiedenen Teilen, wie Blättern oder Wurzeln, zuweisen.
Was unklar bleibt, ist, ob es eine Grenze dafür gibt, wie viele Phloeme eine Pflanze produzieren kann, berichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift Plant, Cell & Environment.
Wir wissen auch noch nicht, wie groß die Früchte werden können.
„Es ist auch schwierig zu sagen, ob es möglich ist, die obere Grenze der Fruchtgröße vorherzusagen, weil wir nicht wissen, was bestimmt, wann die Frucht aufhört zu wachsen“, sagt Dr. Savage.
Während das Phloem die Wachstumsrate der Frucht begrenzt, kann ein anderer Faktor schließlich das Wachstum ab einer bestimmten Größe stoppen, eine unsichtbare Barriere, die extreme Obstzüchter gerne testen werden.
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