29.06.2023
In einem kürzlich veröffentlichten Beitrag in der Fachzeitschrift Nature diskutieren die Autorinnen und Autoren zwei vorangegangene Studien zur Beziehung von Blatt- und Wurzelmerkmalen, die auf dem gleichen Datensatz basieren, jedoch zu nahezu widersprüchlichen Ergebnissen kommen. Dr. Joana Bergmann, Wissenschaftlerin am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung, war sowohl an der Nature-Studie, als auch an einer der zugrundeliegenden Forschungsarbeiten beteiligt.
In der einen Studie von Carmona et al. (nennen wir sie Studie A) wurden Form und Funktion von oberirdischen Blättern als weitestgehend unabhängig von denen unterirdischer Wurzeln dargestellt, während die Studie von Weigelt et al. (Studie B) Merkmale von Blättern und Wurzeln als zusammenhängend beschrieb. In dem nun veröffentlichten Beitrag wird gezeigt, dass die Merkmalsauswahl in der Analyse eine entscheidende Rolle für die unterschiedlich gezogenen Schlüsse spielte. Studie A) bezog oberirdische Merkmale verschiedener Organe und Funktionen ein, beispielsweise Blattoberfläche, Pflanzenhöhe, Sprossdichte oder Samengewicht. Studie B) konzentrierte sich bewusst auf Blatt- und Wurzelmerkmale, die der Stoffaufnahme und damit potenziell ähnlichen ökologischen Funktionen dienen. Untersucht wurde beispielsweise die Menge an Stickstoff in den Blättern und den Wurzeln. In einem zweiten Schritt wurde die Pflanzengröße anhand der oberirdischen Wuchshöhe und der Wurzeltiefe mitanalysiert. Außerdem beeinflusste die Verwendung eines analytischen Korrekturfaktors (Varimax-Rotation) in der A)-Studie, nicht aber in der B)-Studie, die Ergebnisse.
Die Autorinnen und Autoren betonen die Bedeutung einer sorgfältigen und hypothesenbasierten Merkmalsauswahl und den Einfluss statistischer Verfahren auf die Forschungsergebnisse. Die gegensätzlichen Schlussfolgerungen verdeutlichen die Komplexität der Untersuchung von Pflanzenmerkmalen. Weitere Forschung ist notwendig, um die Beziehung zwischen Blatt- und Wurzelmerkmalen vollends zu verstehen. Dennoch liefern die umfassenden Daten und Analysen sowie der kritische Vergleich der beiden Studien wertvolle Erkenntnisse für künftige Untersuchungen.
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