Zong-Xin Ren: „Jede Forschung beginnt mit der Naturgeschichte“

Pflanzen sind unglaublich vielfältig, und das gilt auch für Botaniker! Botany One hat es sich zur Aufgabe gemacht, faszinierende Geschichten über die Pflanzenwelt zu verbreiten und stellt Ihnen auch die Wissenschaftler vor, die hinter diesen großartigen Geschichten stehen.

Heute haben wir Dr. Zong-Xin Ren bei uns, außerordentlicher Professor am Kunming Institute of Botany (KIB) in Kunming, China. Ren erhielt 2010 seinen Doktortitel vom KIB, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, und war von 2013 bis 2014 Gastwissenschaftler und Postdoktorand an der St. Louis University und dem Missouri Botanical Garden. Sein Forschungsinteresse gilt der Evolutionsökologie der Interaktion zwischen Pflanze und Bestäuber und ihren Auswirkungen auf den Schutz und die nachhaltige Nutzung. Ren konzentriert sich hauptsächlich auf die Rolle der Evolutionsgeschichte, anthropogener Störungen und des globalen Wandels bei der Gestaltung der Interaktion zwischen Pflanze und Bestäuber sowie der Pflanzenreproduktion. Seine Forschung umfasst drei Hauptthemen: Bestäubungsökologie von Orchideen, Nektarsekretion und die globale Bestäubungskrise. Den Großteil seiner Forschung konzentriert er auf die Berge im Südwesten Chinas, einem Hotspot enormer Artenvielfalt mit der reichsten Flora der gemäßigten Zone der nördlichen Hemisphäre.

Was hat Ihr Interesse an Pflanzen geweckt?

Ich wuchs in einem kleinen Dorf in Lijiang auf, einem abgelegenen Ort inmitten der Berge, und meine Kindheit war geprägt von vielen Pflanzen und Pilzen. Schon als Junge sammelte ich im Wald wilde Früchte und verschiedene Pilze. Seitdem kannte ich viele Wildpflanzen und konnte giftige von essbaren Pilzen unterscheiden. Die Bedeutung von Pflanzen und Wäldern für die Umwelt beschäftigt mich seit dieser Zeit. Ich hatte das Glück, Biowissenschaften an der Fakultät für Biowissenschaften der Yunnan-Universität studieren zu können, die über einen wunderschönen und artenreichen Campus verfügt. Das Schönste an meinem Studium war, gemeinsam mit Botanikprofessoren Pflanzen kennenzulernen. Dies veranlasste mich, ein Aufbaustudium am KIB aufzunehmen. Mein Interesse an Pflanzen wurde auch von meinen internationalen Kollegen gefördert. Seit meiner Doktorarbeit bin ich mit ihnen international vernetzt. Mein Postdoc-Betreuer, Prof. Peter Bernhardt, ist einer meiner lebenslangen Mentoren, und Prof. Amots Dafni muntert mich immer auf, wenn ich frustriert bin. In den vergangenen Jahrzehnten haben sie mich stets ermutigt und gefördert, meine Forschungen in den Bereichen Botanik, Bestäubung und Bestäuber fortzusetzen.

Was hat Sie motiviert, Ihrem aktuellen Forschungsgebiet nachzugehen?

Ich begann meine Forschung mit einem Praktikum in meinem jetzigen Labor am KIB. Meine Praktikumsarbeit beschäftigte sich mit der vergleichenden Anatomie der Nektarien repräsentativer Arten aus der Bananenfamilie, die mir mein Master- und Doktorvater Prof. Hong Wang anvertraute. Ich versuchte, die Unterschiede bei den Nektarien von Arten herauszufinden, die von Bienen, Vögeln und Fledermäusen bestäubt werden. Dies war das erste Mal, dass ich mit Bestäubung und Bestäubern in Berührung kam. Es fasziniert mich, Pflanzen und Blumen anhand ihrer Interaktion mit Bestäubern zu verstehen. Als ich offizieller Doktorand am KIB wurde, war ich an taxonomischer Forschung nicht sehr interessiert. Mein Doktorvater Prof. Hong Wang gab mir ein Projekt über die Bestäubung einer ganz besonderen Orchidee, Cypripedium fargesii. Ich nahm dieses Projekt sofort an, weil ich es so spannend fand, die Interaktion zwischen Pflanze und Bestäuber zu untersuchen. So begann meine Forschung, und mittlerweile arbeite ich bereits seit fast 20 Jahren an der Bestäubung.

Welcher Teil Ihrer Arbeit im Zusammenhang mit Pflanzen gefällt Ihnen am besten?

Mein Lieblingsaspekt an der Forschung sind Feldbeobachtungen und manipulative Experimente. Alle Forschungsfragen beginnen mit der Naturgeschichte. Ich befinde mich an einem Ort mit reicher Artenvielfalt, und viele Pflanzenarten sind noch nicht auf ihre Bestäuber untersucht worden; daher ist die Naturgeschichte der erste Schritt. Ich stelle immer gleich zu Beginn die einfachsten Fragen: Benötigt diese Art Bestäuber zur Samenproduktion? Welche Tiere bestäuben diese Art? Wie zieht eine Blume ihre Bestäuber an? Nachdem ich diese Fragen beantwortet habe, kann ich mit der Planung von Experimenten beginnen, um grundlegende biologische Fragen zu untersuchen. Zum Beispiel: Was kostet die Blütenproduktion eine Pflanze? Warum verwelken Blumen? Warum bewahren Blumen ihren Nektar auf? Warum haben Blüten innen und außen unterschiedliche Farben? Die Beantwortung dieser Fragen ist jedoch nicht einfach. Deshalb sind wir auf die Zusammenarbeit mit Kollegen angewiesen. Die Zusammenarbeit mit Kollegen, insbesondere mit internationalen Kollegen mit unterschiedlichem Hintergrund und Wissen, ist ein weiterer sehr angenehmer Aspekt der Forschung. Ich gehe immer gerne mit Kollegen im Botanischen Garten und im Wald spazieren, um die Blumen und ihre Besucher zu beobachten. Auf vielen Blumenspaziergängen haben wir viele interessante Geschichten über die Bestäubung gehört, von denen ich einige ohne das Wissen meiner internationalen Besucher nie erfahren hätte. So beauftragte mich beispielsweise Sinzinando Albuquerque-Lima, ein Gast-Postdoc aus Brasilien, der 2024 zur Bestäubung durch Fledermäuse forscht, die Bestäubung durch Fledermäuse im Tropischen Botanischen Garten Xishuangbanna zu beobachten. Das war das erste Mal, dass ich nachts eine Fledermaus innerhalb weniger Sekunden eine Blüte besuchen sah.

Gibt es bestimmte Pflanzen oder Arten, die Ihre Forschung fasziniert oder inspiriert haben? Wenn ja, was sind sie und warum?

Ich begann meine Karriere mit der Bestäubung von Orchideen. Orchideen sind zweifellos ein System, das meine Forschung inspiriert hat, insbesondere Täuschungsorchideen, die ihre Bestäuber mit verschiedenen Signalen täuschen, ihnen aber nichts liefern. Cypripedium fargesii ist meine liebste Art. Diese besondere Art hat zwei große Blätter am Boden und ihre Blüten sind bräunlich-rot. Auf den Blättern befinden sich schwarze Flecken. Während meiner Doktorarbeit frage ich mich immer, welche Funktion diese schwarzen Flecken haben. Dienen sie der Insektenbestäubung? Das treibt mich dazu, vier Blütezeiten im Wald zu verbringen, um Bestäuber zu beobachten und Bestäubungsarbeiten durchzuführen. Ich fand heraus, dass diese Art von einer Gruppe Fliegen bestäubt wird, die sich von Pilzsporen ernähren. Als ich diese schwarzen Flecken unter dem Mikroskop untersuchte, stellte ich fest, dass sie viele mehrzellige Trichome enthalten, die Sporenketten ähneln. Blüten verströmen außerdem pilzähnliche Düfte. Daher kamen meine Kollegen und ich auf die Idee, dass dies ein neues Bestäubungssystem ist, bei dem Blätter eine Pilzinfektion imitieren und so pilzfressende Fliegen zur Bestäubung anlocken. Was für eine erstaunliche Entdeckung. Allerdings können wir nicht immer wieder auf so spannende Dinge stoßen. Meine Forschung erweitert sich nun auf Orchideenarten (ohne Orchideen) in subalpinen und alpinen Wiesen mit größerer Artenvielfalt. Meine Kollegen und ich untersuchen diese Arten von der Art- bis zur Gemeinschaftsebene mithilfe des Bestäubungsnetzwerk-Ansatzes. Und jetzt versuche ich, das Erkennungs- und Nahrungssuchverhalten von Blüten durch Tiere wie Schwärmer, Hummeln und andere Bestäuber zu verstehen, indem ich ihr Verhaltens-, Seh- und Geruchssystem untersuche.

Könnten Sie ein Erlebnis oder eine Anekdote aus Ihrer Arbeit erzählen, die Ihre Karriere geprägt und Ihre Faszination für Pflanzen bestätigt hat?

Etwas zu beobachten, was wir noch nie zuvor gesehen haben, machbare Fragen zu stellen und dann ein Experiment zu entwickeln, um diese Fragen zu beantworten, ist das Schönste an der Wissenschaft. Doch genau wie in dieser Welt und unserem Alltag gibt es viele langweilige Dinge und nur wenige spannende Geschichten. Ich habe bereits die Geschichte der Pilznachahmung erwähnt. Cypripedium fargesii oben. Das war die unvergesslichste Zeit meines Lebens. Der Ort, an dem ich C. fargesii studierte, war ein abgelegenes Naturschutzgebiet im Nordosten Yunnans. Während meiner Feldarbeit wohnte ich bei einer Bauernfamilie; es gab weder Strom noch Handyempfang. Ich verbrachte meine ganze Zeit damit, jede einzelne meiner Blüten zu überprüfen, zu markieren und zu beobachten, indem ich im dichten Wald kletterte. Ich war so frustriert, dass ich aufgrund der geringen Besucherzahl der Täuschungsorchideen so wenige Bestäuber fand. Heute bin ich jedoch froh, diese Erfahrung gemacht zu haben, und angesichts der vielen Schreib- und Verwaltungsarbeiten am Institut habe ich nie wieder Zeit für so detaillierte Feldarbeit. 

Das zweite unvergessliche Erlebnis war die Feldarbeit 2019. Ich hatte das große Glück, zwei Monate lang so viele Spitzenwissenschaftler am Yulong-Schneeberg zu haben, darunter die Professoren Graham Pyke und Klaus Lunau. Ich brachte Graham und Klaus zusammen, die zwar die Arbeiten des jeweils anderen gelesen, sich aber noch nie persönlich getroffen hatten und deren Forschungsschwerpunkte so unterschiedlich waren. Wir nannten unser Feldteam das „China-Bestäubungsteam“ und bildeten mehrere Untergruppen, die an verschiedenen Projekten zu Blütennektar, Blütenfarben, Blütenmerkmalen und Pflanzen-Bestäuber-Netzwerken arbeiteten. Ich war mit Graham Pyke, einem Praktikanten der Yunnan-Universität, im „Blütennektarteam“. Wir diskutierten Forschungsthemen, entwarfen Experimente, führten Arbeiten durch, analysierten Daten und schrieben gemeinsam das Manuskript. Das war die inspirierendste und produktivste Feldarbeit meiner Karriere. Das „China-Bestäubungsteam“ arbeitet noch immer gemeinsam an Manuskripten, und es gibt noch viel zu schreiben und zu veröffentlichen. Diese Eigeninitiative und die Teamarbeit haben meine Faszination für Pflanzen und ihre Bestäuber bestätigt.

Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben, die eine Karriere in der Pflanzenbiologie anstreben?

Wissenschaftler zu sein ist nicht einfach; das Wichtigste ist, dass man seine Arbeit liebt. Behalten Sie immer im Auge, was Ihnen Spaß macht. Beobachten und Nachdenken ist der beste Weg zur Weiterentwicklung. Aus eigener Erfahrung ist eine weitere wichtige Botschaft an junge Wissenschaftler, so früh und so oft wie möglich mit Spitzenwissenschaftlern Ihres Fachgebiets zu kommunizieren. Wie kommuniziert man mit Kollegen Ihres Fachgebiets? Es ist nicht leicht, einem vielbeschäftigten Wissenschaftler den eigenen Namen zu merken. Doch er wird Sie nicht vergessen, wenn Sie etwas Interessantes zu erzählen und mit ihm zu kommunizieren haben. Denken Sie daran: Jeder freut sich über ein schönes Bild einer Blume und eines Bestäubers. Man erinnert sich an Sie und nimmt Sie aufgrund Ihrer Ideen in sein Netzwerk auf. Teilen Sie Ihre Gedanken mit ihnen und erzählen Sie ihnen von Ihren Entdeckungen und Beobachtungen. Sie werden ihr Wissen gerne teilen und Sie als Wissenschaftler fördern. Tragen Sie Ihre Daten zur internationalen Zusammenarbeit bei, um Teil der Community zu werden. Mein abschließender Rat an junge Wissenschaftler: KI kann uns Menschen bei Feldbeobachtungen und Experimenten nicht ersetzen, und die Naturgeschichte wird in der KI-Welt an Bedeutung gewinnen.

Was machen die Leute normalerweise falsch über Pflanzen?

Es gibt ein altes chinesisches Sprichwort: „种瓜得瓜, 种豆得豆“. Es bedeutet: Wer Gurkensamen sät, erntet Gurken, und wer Bohnen sät, erntet Bohnen. Ohne den Beitrag von Bestäubern können wir jedoch nicht die Früchte ernten, die wir säen, da viele Pflanzen für ihre Fortpflanzung auf tierische Bestäuber angewiesen sind. Der globale Wandel führt zu einem Rückgang der Bestäuber, und wir werden oft in Not geraten, in denen wir nichts von dem ernten, was wir pflanzen.

Carlos A. Ordóñez-Parra

Carlos (er/ihn) ist ein kolumbianischer Saatgutökologe, der derzeit an der Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasilien) promoviert und als Wissenschaftsredakteur bei Botany One und als Kommunikationsbeauftragter bei der International Society for Seed Science arbeitet. Sie können ihm auf BlueSky unter @caordonezparra folgen.