Die Erforschung der Verbreitungsgeschichte des Schwarzen Pfeffers (Piper nigrum) über die letzten 21.000 Jahre hat zu faszinierenden Erkenntnissen geführt, die durch eine internationale Studie der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) gewonnen wurden. Diese Forschung zeigt, dass die Pflanze nach der letzten Eiszeit nicht schnell genug wanderte, um alle geeigneten Lebensräume zu besiedeln. Der Klimawandel hat sich als bedeutender Faktor herausgestellt, der die Wanderungsbewegungen der Pfefferpflanze beeinflusste.
Die WSL-Forscher, angeführt von Biologe Michael Nobis, verwendeten einen innovativen Ansatz, um die Geschichte der Verbreitung des Pfeffers zu rekonstruieren. Durch die Einbeziehung genetischer Daten konnten sie die Ergebnisse eines dynamischen Verbreitungsmodells optimieren. Dies ermöglichte eine genauere Analyse der Verbreitungsgeschichte der Pfefferpflanze seit dem Höhepunkt der letzten Eiszeit.
Es ist bemerkenswert, dass die Wildform des Pfeffers heute nur in den Westghats, einer Gebirgsregion im Südwesten Indiens, vorkommt. Historisch gesehen war Pfeffer jedoch eine bedeutende Handelsware, die im Mittelalter aus Indien exportiert wurde. Die Redewendung „Geh, wo der Pfeffer wächst“ hat ihren Ursprung in dieser Region und bezieht sich auf weit entfernte Länder wie Vietnam, Brasilien, Indonesien, Burkina Faso und Indien, die heute als wichtige Anbaugebiete gelten.
Der Schwarze Pfeffer ist eine Kletterpflanze, die in den immergrünen Wäldern der Westghats wächst. Um ihre Verbreitung zu analysieren, nutzten Nobis und sein Team die Methode KISSMig, ein dynamisches Verbreitungsmodell, das sie selbst entwickelt hatten. Dieses Modell simuliert die historische Ausbreitung der Pfefferpflanze auf Basis von gegenwärtigen Vorkommen und klimatischen Bedingungen seit der letzten Eiszeit. Die Forscher stellten fest, dass die Ergebnisse stark von der angenommenen Wandergeschwindigkeit der Pflanze und den klimatischen Bedingungen abhingen.
Um die Genauigkeit ihrer Ergebnisse zu verbessern, kombinierten sie die genetischen Daten mit dem Verbreitungsmodell. Dieser integrative Ansatz lieferte bedeutend präzisere Resultate als die separaten Analysen. Nobis betonte, dass diese Methode nicht grundsätzlich neu sei, jedoch in dieser Form erstmals mit dem KISSMig-Modell angewendet wurde. Die Einfachheit des Modells ermöglichte eine Vielzahl von Simulationen, wodurch das Team die Modellvarianten auswählen konnte, die am besten mit den genetischen Daten übereinstimmten. Diese Optimierung reduzierte Unsicherheiten hinsichtlich der Wandergeschwindigkeit und der klimatischen Eignung erheblich.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Pfefferpflanze in der nacheiszeitlichen Zeit wahrscheinlich viel weiter verbreitet war als heute. Sie besiedelte ein zusammenhängendes Gebiet im Süden der Westghats, während sie im Norden zunächst nicht vorkam, da die klimatischen Bedingungen dort nicht geeignet waren. Vor etwa 15.000 Jahren erlebte das Klima jedoch einen raschen Wandel, der das potenzielle Lebensgebiet der Pflanze stark vergrößerte, wodurch die Pfefferpflanze in der Lage war, nach Norden zu wandern. Dennoch war sie nicht in der Lage, das gesamte verfügbare Gebiet zu kolonisieren, was darauf hindeutet, dass der Klimawandel schneller voranschritt als die Migration der Pflanze.
In den letzten 5.000 Jahren kam es schließlich zur Aufspaltung der Pfefferpopulation in mehrere kleinere Gruppen, die bis heute in den Westghats vorkommen. Die Forscher fanden heraus, dass die Kombination von genetischen Daten und dem Verbreitungsmodell zu signifikant besseren Ergebnissen führte, als wenn die Methoden getrennt betrachtet wurden.
In Anbetracht der positiven Ergebnisse plant das Team nun, diese Methodik auf weitere Arten in Europa und der Schweiz anzuwenden. Die Erkenntnisse über die frühere Wandergeschwindigkeit der Pflanzen können helfen, die Auswirkungen zukünftiger Klimaveränderungen besser vorherzusagen und die Identifizierung alter Siedlungsgebiete mit hoher genetischer Vielfalt zu unterstützen. Solche Informationen sind besonders wertvoll, um genetische Reservoirs für wichtige Pflanzenarten wie den Pfeffer zu identifizieren, die für die Ernährung und die Wirtschaft von großer Bedeutung sind.
