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Bestäubung durch Schädlinge Wenn du schon hier bist, nimm Pollen mit

Quelle: Pressemitteilung Uni Wien

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Forscher der Uni Wien sind einem möglichen Ursprung der Tierbestäubung auf der Spur. Sie fanden Hinweise darauf, dass eine Pflanzenart frühere Schädlinge als ihre Bestäuber anlockt.

Syngonium Infloreszenz mit Substanz: Blütenstand von Syngonium hastiferum mit den bestäubenden Weichwanzen, angelockt durch den bisher unbekannten Blütenduftstoff Gambanol, benannt nach der Tropenstation La Gamba in Costa Rica, wo das neue Bestäubungssystem entdeckt wurde
Syngonium Infloreszenz mit Substanz: Blütenstand von Syngonium hastiferum mit den bestäubenden Weichwanzen, angelockt durch den bisher unbekannten Blütenduftstoff Gambanol, benannt nach der Tropenstation La Gamba in Costa Rica, wo das neue Bestäubungssystem entdeckt wurde
(Bild: Florian Etl)

Bei Bestäubung denken die meisten vermutlich zuerst an Bienen. Doch sie sind nicht die einzigen Tiere, die diese Arbeit erledigen. In der Biologie gibt es sogar die Hypothese, dass Pflanzen sich ihre eigenen Schädlinge als Bestäuber zu eigen machen. Botaniker nennen diese Hypothese „antagonist capture“. Dabei „schnappen“ sich die Pflanzen durch evolutive Anpassungen in den Blüten oder Blütenständen einen Schädling und machen ihn zu einem Bestäuber. Diese Theorie ist nun erstmals an einem Aronstabgewächs (Araceae) aus der Gattung Syngonium in Costa Rica bestätigt worden. Die Untersuchungen brachten auch ein neues Bestäubungssystem und einen bisher unbekannten Blütenduftstoff ans Licht.

So werden Schädlinge zu Bestäubern

Die Pflanze Syngonium hastiferum wird ausschließlich von einer bisher unbekannten, tagaktiven Weichwanzenart bestäubt und ist damit die einzige Blütenpflanze, von der diese Art der Bestäubung bekannt ist. Weichwanzen kommen zwar auch bei von Käfern bestäubten Aronstabgewächsen als Blütenbesucher vor, allerdings nur als Schädlinge, die Pollen und Blütengewebe fressen, ohne die Pflanzen zu bestäuben.

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Untersuchungen an den Blüten und Blütenständen von Syngonium hastiferum haben gezeigt, dass sich diese in verschiedenen Blütenmerkmalen von nah verwandten, durch Käfer bestäubten Arten unterscheiden. Beispielsweise erwärmen sich die Blütenstände von Syngonium hastiferum durch einen als Thermogenese bezeichneten Prozess in den frühen Morgenstunden und geben parallel dazu einen starken Blütenduft ab, wodurch die bestäubenden Weichwanzen tagsüber angelockt werden. Bei den käferbestäubten Arten finden sich diese Prozesse auch, sie erfolgen da allerdings am Abend und in der Nacht. Darüber hinaus fehlen bei Syngonium hastiferum die sonst üblichen Futterkörper für Käfer und auch die Oberfläche der Pollenkörner hat sich von glatt und klebrig zu stachelig verändert, was das Anhaften des Pollens an den Weichwanzen erst ermöglicht.

Lockduft entschlüsselt und nachgestellt

Markante Veränderungen gab es auch bei der Zusammensetzung des Blütenduftes, der für die Anlockung der Wanzen ausschlaggebend ist. Während Blütenstände von Syngonium hastiferum zwar ähnlich intensiv duften wie jene von käferbestäubten Vertretern, ist ihr Duft aus anderen chemischen Substanzen zusammengesetzt. Als Hauptbestandteil des Duftes haben die Forscher eine bisher unbekannte Substanz entdeckt. Mittels Kernspinresonanzspektroskopie entschlüsselten sie die Struktur der unbekannten Verbindung. So waren sie in der Lage, den neuen Naturstoff synthetisch herzustellen, um damit die Lockwirkung des Stoffes auf die Wanzen zu testen.

In Costa Rica hat das im Labor hergestellte Duftmolekül genauso viele bestäubende Wanzen angelockt wie die Blütenstände der Pflanze. „Wir konnten zeigen, dass alleine diese Substanz für die Anlockung der Wanzen verantwortlich ist“, sagt Florian Etl von der Abteilung für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien. Da die Untersuchungen in Costa Rica zur Bestäubung von Syngonium hastiferum im so genannten Regenwald der Österreicher an der Tropenstation La Gamba der Universität Wien durchgeführt wurden, tauften die Wissenschaftler die neu beschriebene Substanz zu Ehren der Forschungsstation auf den Namen „Gambanol“.

Die Studie eröffnet einen neuen Blickwinkel auf die Evolution der Blütenpflanzen und der spektakulären Vielfalt ihrer Blüten und ihrer Bestäuber, indem sie erstmals den Beweis dafür erbringt, dass Blütenparasiten durch Veränderungen in den Blüten zu effizienten Bestäubern werden können. Ob ähnliche Veränderungen auch in anderen Entwicklungslinien der Blütenpflanzen vorgekommen sind, werden künftige Untersuchungen zeigen müssen.

Originalpublikation: Florian Etl, Christian Kaiser, Oliver Reiser, Mario Schubert, Stefan Dötterl, Jürg Schönenberger: Evidence for the recruitment of florivorous plants bugs as pollinators, Current Biology; DOI: 10.1016/j.cub.2022.09.013

(ID:48672357)

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