Gut Ding will Weile haben

Alte Nutzpflanzen haben heute den größten Erfolg

14.06.2021 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Weizen ist weltweit eine der erfolgreichsten Nutzpflanzen. (Bildquelle: © Hans Braxmeier / Pixabay / CC0)

Weizen ist weltweit eine der erfolgreichsten Nutzpflanzen. (Bildquelle: © Hans Braxmeier / Pixabay / CC0)

Ob eine Pflanzenart zu einer erfolgreichen Nutzpflanze wird, hängt von ihren klimatischen Vorlieben ab – aber auch, wie lange sie schon vom Menschen kultiviert wurde.

Den Hauptteil unserer Ernährung liefern uns nur wenige Pflanzenarten: Von Reis, Soja, Mais und Weizen beziehen wir alleine 60 Prozent der täglich aufgenommenen Nahrungsmittelkalorien. Kaum mehr als 100 Pflanzenarten versorgen zu 90 Prozent die Menschheit, obwohl wir mehrere tausend essbare Pflanzenarten zur Auswahl haben. Das könnte eines Tages zum Problem werden, wenn Klimawandel und größere ökologische Umwälzungen diesen Pflanzen zusetzen würden und die Ernährungssicherheit auf dem Spiel steht. In einer neuen Studie untersuchen Forscher, was eine erfolgreiche Nutzpflanze ausmacht und ob es noch zusätzliche Nutzpflanzenarten geben könnte, die man bisher übersehen hat.

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Auch Reis gehört zu den Nutzpflanzen, die „Karriere“ machten.

Auch Reis gehört zu den Nutzpflanzen, die „Karriere“ machten.

Bildquelle: brig9656 / Pixabay / CC0

Klima und Herkunft

Die Wissenschaftler verglichen die Daten von 866 verschiedenen Pflanzenarten. Sie unterteilten sie in fünf Gruppen: Verholzende Pflanzen mit essbaren Früchten, krautige Pflanzen mit Körnerfrüchten (Karyopsen), krautige Pflanzen mit Früchten, Pflanzen mit essbaren unterirdischen Organen (Wurzeln, Rhizome, Knollen) und Pflanzen, die wegen ihrer Blätter kultiviert werden.

Dazu wurden ihre jeweilige Anbauhistorie, ihre Verbreitung, Verwandtschaft sowie klimatische Daten erfasst. Schließlich bestimmten die Forscher:innen noch die heutige landwirtschaftliche Relevanz dieser Pflanzen.

Mit diesen Daten wollten sie zwei zentrale Fragen klären: Haben „alte“ und „neue“ Nutzpflanzen verschiedene oder ähnliche klimatische und stammesgeschichtliche Ursprünge? Und können solche Ursprünge erklären, warum manche Nutzpflanzen bis heute eine so überragende Bedeutung für unsere Ernährung haben, andere aber nicht?

Lange Geschichte, großer Erfolg

Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die Gruppenzugehörigkeit als auch das Klima in den Ursprungsregionen dieser Pflanzen über die Karriere als Nutzpflanze entschied. So wurden überdurchschnittlich viele verholzende Pflanzen mit Früchten zu Nahrungspflanzen, wenn sie aus gemäßigten Klimaten stammten. Hingegen entwickelte der Mensch in warmen und saisonal trockenen Gebieten (Subtropen) viele Wurzelpflanzen und krautige Pflanzen mit Karyopsen zu Nutzpflanzen. Hierzu zählen auch die erfolgreichsten Nutzpflanzen wie Reis, Mais und Weizen, bei denen noch ein weiterer Faktor ins Spiel kam: Sie sind die ältesten Nutzpflanzen, wurden also schon vor Tausenden Jahren vom Menschen als Nahrungspflanze genutzt und weiterentwickelt.

Längere Phase der Selektion

Die ersten kultivierten Nutzarten konnten frühzeitig ackerbauliche Nischen besetzen und sich an die lokale Umwelt optimal anpassen. Jüngere Nutzpflanzenarten mit ähnlichen Eigenschaften hatten einen schweren Start und blieben daher oft bedeutungslos.

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Eigentlich ist die Auswahl an essbaren Pflanzen groß. Aber die Hauptlast der Ernährung tragen heute gerade einmal 12 verschiedene Arten.

Eigentlich ist die Auswahl an essbaren Pflanzen groß. Aber die Hauptlast der Ernährung tragen heute gerade einmal 12 verschiedene Arten.

Bildquelle: © iStock.com / CandyBoxImages

Die Forscher:innen fanden auch heraus, dass sich die ackerbaulichen Ansprüche an die etablierten Kulturpflanzen sich bis heute kaum änderten, da die klimatischen Bedingungen in den letzten Jahrtausenden relativ stabil waren.

Instabiles Ernährungssystem

Auch das verhinderte oft das Aufkommen jüngerer Nutzpflanzenarten. Stattdessen kam es zu einer weiteren Spezialisierung der älteren Kulturarten, deren ökologische Nischen sich dadurch verkleinerten. Dies kann zum Problem werden, wenn sich die Umgebungsbedingungen, z. B. durch den aktuellen Klimawandel, in kurzen Zeiträumen ändern sollten, warnen die Forscher:innen.

Die Hauptlast der Ernährung tragen heute gerade mal 12 verschiedene Arten. Das hat sicherlich auch Vorteile, beispielsweise konnte sich so das Know-how für optimale Anbautechniken global verbreiten. Aber es birgt auch Risiken: Durch die Festlegung auf wenige Feldfrüchte kommt es zu einer zunehmenden Homogenisierung der Nutzpflanzenwelt – der Genpool für Anpassungen an zukünftige (Klima-)Änderungen verengt sich.

Daher empfehlen die Forscher:innen, mehr Nutzpflanzenarten auf die Äcker zu bringen. Und es sollten dabei auch gezielt solche Arten ausgewählt werden, die mit den steigenden Temperaturen und Wasserknappheit besser umgehen können.


Quelle:
Milla, R. und Osborne, C.P. (2021): Crop origins explain variation in global agricultural relevance. In: Nature Plants, Vol 7, (13. Mai 2021), doi: 10.1038/s41477-021-00905-1.

Zum Weiterlesen:

Titelbild: Weizen ist weltweit eine der erfolgreichsten Nutzpflanzen. (Bildquelle: © Hans Braxmeier / Pixabay / CC0)