Demnach entwickelten sich die molekularen Mechanismen unabhängig, die Verzweigungen in Moosen und Gefäßpflanzen wie Bäumen und Blütengewächsen regulieren, erklären sie. Die Studie wurde im Fachjournal „Current Biology“ veröffentlicht.
Bei Bäumen und anderen Gefäßpflanzen entstehen Verzweigungen stets seitlich und unterhalb der Spitze, so die Forscher um Liam Dolan vom Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaft (ÖAW) in Wien. Bei unzureichendem Sonnenlicht verzichten sie auf seitliche Abzweigungen und wachsen stattdessen in die Höhe. Moospflanzen verzweigen sich jedoch auf andere Art. Ihre Sprossspitzen gabeln sich dabei in zwei Arme auf, die normalerweise gleichberechtigt weiterwachsen.
Lichtsensoren erkennen Sonnenschein und Schatten
„Im Schatten wächst einer der beiden Arme jedoch nicht und die gesamte Energie wird in den anderen Arm gesteckt, damit er es vielleicht bis ins Licht schafft“, so Dolan. Solche Moospflanzen hätten dadurch weniger Ästchen, diese sind aber länger und gelangten eher ins Helle, wo sie gut wachsen und Fortpflanzung möglich ist. Wie Gefäßpflanzen nehmen Moose den Unterschied zwischen direktem Sonnenschein und Schatten mit speziellen Lichtsensoren wahr, so die Forscherinnen und Forscher. Die Gene für die darauffolgenden Regler des Mooses seien jedoch „evolutionär weit von jenen der Gefäßpflanzen entfernt“.
Sie verglichen beim Brunnenlebermoos „Marchantia polymorpha“ die Genaktivitäten bei vollem Weißlicht und im Schatten und identifizierten dadurch zwei Regulatoren für die Verzweigungsaktivitäten: Den Genregler „MpSPL1“ und eine hemmende micro-RNA. Während MpSPL1 das Wachstumsgewebe in „Keimruhe“ versetzt, fördert die dem Lebermoos eigene micro-RNA dessen Betriebsamkeit. „Die molekularen Mechanismen, die Verzweigungen regulieren, entwickelten sich also wohl unabhängig voneinander in Lebermoosen und Gefäßpflanzen.“