Als wir den Ökologen Joshua Tewksbury von der University of Washington in der April-Ausgabe 2009 von Smithsonian zum letzten Mal sahen, sprang er zusammen mit unserem Schriftsteller Brendan Borrell auf der Suche nach Chilischoten durch die Hinterlandstraßen Boliviens. Er hoffte, eine einfache Frage beantworten zu können: Warum sind Chilis scharf?
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Es stellte sich heraus, dass Capsaicin, das Molekül, das den Chilis Wärme verleiht, den Schutz der Chilifrüchte vor Pilzfäule und Nagetieren unterstützt, ohne die Vögel davon abzuhalten, die die Pflanze benötigt, um die Samen in den Früchten zu verteilen.
Aber das führt zu einer neuen Frage: Warum sind nicht alle Chilischoten scharf? Tewksburys Labor hat auch darauf eine Antwort in einer Studie, die letzten Monat in den Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht wurde .
David Haak, damals Doktorand in Tewksburys Labor und jetzt Post-Doc an der Indiana University, studierte Capsicum chacoense, eine in Bolivien vorkommende wilde Chilispezies, die entweder in Populationen mit nur scharfen Chilis oder in gemischten Populationen mit scharfen und milden Früchten vorkommt. Haak, Tewksbury und ihre Kollegen stellten fest, dass in den feuchtesten Teilen ihres Forschungsgebiets nur scharfe Chilis wuchsen. In den trockensten Gegenden lebten jedoch gemischte Populationen. Nur 15 bis 20 Prozent der Pflanzen produzierten würzige Früchte.
Die Forscher sammelten heiße und milde Früchte an drei Standorten in ihrem Untersuchungsgebiet, die sich über die verschiedenen Niederschlagsmengen und Bevölkerungsarten erstrecken. Sie züchteten die Samen im Labor und gaben den Pflanzen entweder reichlich Wasser - imitierten die feuchtesten Bereiche, in denen die Pflanzen wuchsen - oder nicht genug Wasser, wie in den trockenen Bereichen.
Die Forscher fanden heraus, dass sowohl milde als auch würzige Pflanzen gut wuchsen, wenn es reichlich Wasser gab. Und es war kostenlos, viele Capsaicin-würzige Pflanzen zu produzieren, die genauso viele Samen produzierten wie milde. Da Fusarium, der Pilz, der Chili-Pflanzen in Bolivien befällt, feuchte Bedingungen mag, wären die milden Pflanzen anfälliger und könnten nicht überleben. Aus diesem Grund dominierten scharfe Chilis die feuchteren Gebiete Boliviens, folgerten Haak und seine Kollegen.
Wenn die Pflanzen dürreähnlichen Bedingungen ausgesetzt waren, produzierten würzige Pflanzen jedoch nur die Hälfte der Samenanzahl der milden. GrrlScientist bei Maniraptora: Tastes Like Chicken erklärt:
Pflanzen verlieren Wasser durch mikroskopisch kleine Poren in ihren Blättern und Stielen, sogenannte Stomata. Tagsüber geben Pflanzen über ihre Stomata Sauerstoff an die Umwelt ab und tauschen ihn gegen Kohlendioxid aus. Dieser lebenswichtige Gasaustausch hat jedoch einen Preis: Wasserverlust. In dem Wissen, dass die Dichte der Stomata auf den Blättern einer Pflanze den Wasserverlust direkt beeinflusst, verglich das Team die Stomata-Dichte von 30 alters- und höhenangepassten scharfen und nicht scharfen Chili-Pflanzen.
Sie fanden heraus, dass stechende Pflanzen eine um 40 Prozent höhere Stomadichte auf ihren Blättern haben als nicht stechende Pflanzen. Selbst nach der Kreuzung von stechenden mit nicht stechenden Pflanzen und der anschließenden Feststellung, ob die Früchte stechend waren, stellte das Team fest, dass die stechenden gekreuzten Chilis immer noch eine größere Stomata-Dichte hatten als nicht stechende Kreuzungen.
Da die würzigen Pflanzen mehr Wasser verlieren, können sie nicht so viele Samen produzieren. Und da Fusarium bei trockenen Bedingungen kein so großes Problem darstellt und die milden Pflanzen besser in der Lage sind, sich an Wasser zu halten und mehr Samen zu produzieren, können diese Pflanzen unter den trockensten Bedingungen gedeihen und ihren würzigen Brüdern leicht entwachsen.
