The cost of living temperature compensation of the metabolic rate in plants

Promotie: mw. C. Schmitz, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: The cost of living temperature compensation of the metabolic rate in plants

Promotor(s): prof.dr. T. Elzenga

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Theorie over beschrijving metabole basisnelheid te simplistisch

De metabole basissnelheid (MBS) van planten en dieren, een maat voor de omzetting van energie en nutriënten in rust, is een belangrijke factor in het functioneren van ecosystemen. De Metabolic Theory of Ecology (MTE) tracht een kwantitatieve beschrijving - gegoten in een wiskundige formule - te geven van het effect van temperatuur en lichaamsgrootte op de MBS. Deze methode, die zou gelden voor alle organismen, is echter te simplistisch, concludeert Cordula Schmitz uit haar promotieonderzoek.

Met haar proefschrift tracht Schmitz bij te dragen aan de enorme discussie die na de publicatie van de MTE is losgebarsten. Daartoe onderzocht zij hoe de MBS wordt beïnvloed door de grootte van een organisme en blootstelling gedurende steeds langere perioden aan een andere temperatuur.

Een belangrijke uitkomst van haar studie is dat de Arrheniusterm een simplificering is van de temperatuursafhankelijkheid van het metabolisme. Blootstelling aan een afwijkende omgevingstemperatuur voor langere tijd leidt, door acclimatie en adaptatie, tot relatieve temperatuur-onafhankelijkheid van het metabolisme. Bij planten is echter, volgens Schmitz, een nuancering van de door de MTE voorgestelde afhankelijkheid van de biomassa nodig. Omdat verschillende organen verschillende metabole basissnelheden hebben, is de MBS van het organisme afhankelijk van de relatieve investeringen in verschillende weefsels. Verder vond zij dat verschillen in bladarchitetuur van invloed zijn op de MBS. Deze verschillen in bladmorfologie zijn deels soortspecifiek, maar kunnen ook een aanpassing zijn aan de omgevingstemperatuur. Naast aanpassingen van enzymen, kunnen ook morfologisch-anatomische veranderingen de MBS beïnvloeden. Schmitz concludeert daarom dat de MTE geen recht doet aan de complexe regulering van de metabole basissnelheid.

Cordula Schmitz (Duitsland, 1978) studeerde biologie aan de Christian-Albrecht University in Kiel en deed haar promotieonderzoek aan de Rijksuniversiteit Groningen, bij de afdeling Plantenfysiologie. Haar onderzoek werd gefinancierd door de Robert-Bosch-Foundation en het Center for Ecological and Evolutionary Studies (CEES) van de RUG.