Physiological integration and morphological plasticity in extensive clonal plants

Abstract: Popular Abstract in Swedish Fysiologisk integrering och morfologisk plasiticitet i stora klonala växter Många av våra vanligaste växter är klonala, dvs de kan producera avkommor utan sexuell befruktning. Hit räknas blåbär och lingon, många av våra vårväxter som tex. vitsippa och flera av våra värsta ogräs, som kvickrot och kirskål. En fördel som klonala växter har är att dotterskott som fortsätter att hänga samman kan dela resurser. På så vis kan dotterskott som växer på fattiga ställen få resurser från skott som hamnat i rikare ställen. Det är mycket stor variation i hur långt resurser transporteras i stora klonala växter, och i min avhandling har jag undersökt möjliga förklaringar till detta. Vi har testat om resurstillgången påverkar transporten av resurser, och antog att resurstransport är kostsamt för växten. Därför bör resurser transporteras kort sträcka i ika habitat men lång sträcka i fattiga habitat. Vi har testat detta i fält och i växthus med Carex disticha (Plattstarr), Carex arenaria (Sandstarr) och Maianthemum bifolium (Ekorrbär). Starr-arterna är nära besläktade men plattstarr växer i fuktiga näringsrika habitat medan sandstarr växer i torra, näringsfattiga habitat. Resultaten visar att sandstarr har en högre grad av fysiologisk integrering än vad plattstarr har, eftersom vatten trasnporterades längre och en högre procentandel av näringen delads mellan dotterskott. I ekorrbär jämförde vi resurstransporten på en fattigare och en rikare bokskogslokal, och såg att resurstransporten ändrades mera på den fattiga lokalen än på den rika lokalen. Experimenten visar att växterna på olika vis kan modifiera resurstransporten. Vi testade också hur integrering påverkade dotterskottens förmåga att svara morfologiskt till lokal resurstillgång. Hypotesen här var att om dotterskotten får resurser av varandra skulle de svara till en ”medelmiljö” istället för sin verkliga, lokala miljö, vilket skulle leda till att de var sämre på att ta upp resurser än dotterskott med en resursekonomi som var mer oberoende av andra skott. C. disticha med C. arenaria fick växa i hög, låg eller heterogen näringstillgång (hög-låg eller låg-hög i en 2-delad låda). Båda arterna växte bra i hög näring, och vi såg inga tecken på att C. disticha, som delade mindre resurser mellan dotterskott, var mer morfologiskt plastisk än C. arenaria. Den fysiologiska integreringen sammanband dotterskott som specialiserade sig på sin egen närmiljö. För sandstarr är detta ett effektivt sätt att utnyttja den fläckvist förekommande näringen medan plattstarr, som ofta växer i sanka betesmarker, skulle kunna utnyttja resurstransporten som ett sätt att skicka resurser till skott som betats. Sist testade vi vad som händer i ett integrerat system av sandstarr när det infekteras av svampar och nematoder, vilket är vanligt i sanddynerna. Infektioner har föreslagits vara en av de stpra nackdelarna med att bilda sammnahängande växtsystem, eftersom en svamp kan vandra mellan sammanbundan dotterskott. I vårt försök såg vi inga sådana effekter. Istället ändrade växterna växtsätt när de blev infekterade och producerade färre och längre grenar än i oinfekterade plantor.