Wie Boden und Klima zur Erhaltung des Farbpolymorphismus einer Blüte beitragen

Die Vielfalt der Blütenfarben ist eines der Naturphänomene, das die Aufmerksamkeit des Menschen am meisten fesselt – von der Vielfalt in kleinen Gärten bis hin zu den leuchtenden Farbenprachtstücken in weiten Landschaften. Diese Farbvariation tritt in der Natur jedoch nicht nur zwischen Arten, sondern auch zwischen Individuen und Populationen derselben Art auf – ein Phänomen, das als Blütenfarbpolymorphismus bekannt ist.

Zu den Elementen, die die Blütenfarbe bestimmen, zählen Pigmente, wobei Anthocyane zu den wichtigsten zählen. Diese Verbindungen locken bekanntermaßen Bestäuber an, dienen aber auch als Antioxidantien – ein wichtiger Schutz für Pflanzen, die Umweltbelastungen ausgesetzt sind. Diese Doppelfunktion der Anthocyane hat bei interessierten Wissenschaftlern zahlreiche Fragen aufgeworfen, da sie nahelegt, dass die Blütenfarbe innerhalb einer Art nicht nur aufgrund ihrer Rolle bei der Interaktion mit Bestäubern, sondern auch als Reaktion auf die Umgebung, in der die Art wächst, variieren kann.

In einem kürzlich in der Amerikanische Zeitschrift der BotanikDena L. Grossenbacher und Kollegen aus den Vereinigten Staaten stellten fest, dass die Art Leptosiphon parviflorus zeigten unterschiedliche Blütenfarben bei Exemplaren, die in verschiedenen Bodenarten wuchsen. Diese in der kalifornischen Florenprovinz endemische Art kann weiße, gelbe, rosa oder violette Blütenblätter hervorbringen. Basierend auf diesen Beobachtungen untersuchten die Forscher, ob Blüten mit unterschiedlichen Pigmentgehalten – und damit unterschiedlichen Farben – häufiger vorkommen in SerpentinbödenDieser ungewöhnliche Bodentyp, der für seine geringe Fruchtbarkeit und hohe Endemismusrate bekannt ist, ist im Westen der USA weit verbreitet, wobei Kalifornien die größte Ausdehnung an Serpentinböden auf dem Kontinent aufweist. Neben dem Boden untersuchten sie, ob lokale klimatische Bedingungen, wie beispielsweise Wassermangel, die Häufigkeit verschiedener Blütenfarbtypen beeinflussen.

Die Forscher sammelten Felddaten von 21 Standorten in ganz Kalifornien und zeichneten die Häufigkeit der Blütenfarben sowie die abiotischen Eigenschaften jedes Standorts auf, darunter Bodenchemie und Klima. Um ihren Datensatz zu erweitern, nutzten sie auch Informationen aus INaturalist, eine Citizen-Science-Plattform, die die globale Artenvielfalt anhand einer Online-Datenbank mit Beobachtungen kartiert, die von Amateur- und professionellen Naturforschern aus aller Welt beigesteuert werden.

Ihre Ergebnisse zeigten, dass Boden- und Umweltbedingungen tatsächlich Einfluss auf die Blütenfarbe haben. Rosa Blüten kamen in Serpentinenböden häufiger vor: in Umgebungen mit hohem Magnesiumgehalt, hohen Temperaturen, intensiver UV-Strahlung und geringer Wasserverfügbarkeit. Weiße Blüten waren dagegen in solchen stressigen Lebensräumen seltener.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass die räumliche Variation der Boden- und Klimabedingungen dazu beiträgt, die Farbvielfalt der Blüten im gesamten geografischen Verbreitungsgebiet aufrechtzuerhalten. Leptosiphon parviflorusRosa Blüten, die mehr Anthocyane enthalten, sind möglicherweise besser für das Überleben in raueren Umgebungen geeignet. Dies deutet darauf hin, dass Blüten mit unterschiedlichen Farben möglicherweise besser an bestimmte Umgebungen angepasst sind, sodass die Art an einer Vielzahl von Standorten überleben kann.

Diese Studie trägt zu einer laufenden wissenschaftlichen Debatte bei und beleuchtet grundlegende Fragen zur Evolution floraler Merkmale: Warum gibt es eine solche Vielfalt an Blütenfarben? Warum variiert die Blütenfarbe vieler Arten je nach Umgebung? Die Forscher zeigen, dass Umweltfaktoren entscheidend zur Farbvielfalt von Blüten beitragen. Diese Ergebnisse eröffnen Wissenschaftlern weltweit neue Perspektiven für die Untersuchung, wie Umweltbedingungen das Aussehen von Blüten prägen – und wie diese Merkmale über Generationen hinweg erhalten bleiben.

DER ARTIKEL::

Grossenbacher, DL, Lo, MS, Waddington, ME, O'Dell, R. und Kay, KM, 2025. Boden und Klima tragen zur Aufrechterhaltung eines Blütenfarbpolymorphismus bei. Amerikanische Zeitschrift der Botanik, S.e70018. https://doi.org/10.1002/ajb2.70018

Ana Carolina S. Oliveira ist Bestäubungsbiologin und fasziniert davon, die Wahl der Bestäuber anhand der optischen Merkmale von Blüten zu verstehen, insbesondere wie Bienen die Blütenfarben interpretieren. Während ihrer Promotion untersuchte sie, wie Blütenfarben die Fortpflanzung und Strukturierung von Ölblumengemeinschaften beeinflussen und welche Präferenzen Bienen in diesem Zusammenhang haben.

Portugiesische Übersetzung von Ana CS Oliveira.

Titelbild: Leptosiphon parviflorus von Steve McKay (Wikimedia Commons).