Das genetische Gefängnis, das eine Geisterpflanze gefangen hält

Blätter sind für die meisten Pflanzen überlebenswichtig. Ihr Aufbau kostet zwar Energie und sie sind anfällig für Befall, doch diese Organe sind lebenswichtig, da sie durch Photosynthese die Energie gewinnen, die eine Pflanze zum Wachsen benötigt. Aber Monotropastrum humile, eine Geisterpflanze, macht die Dinge anders. Monotropastrum humile bezieht seine Energie stattdessen aus Pilzen. Ihre Wurzeln greifen auf das lokale Pilznetzwerk zu und beziehen alles, was sie brauchen, aus ihren Wirten. Deshalb benötigen sie kein Chlorophyll. Statt eines satten Grüns sind diese Pflanzen blassweiß, wie Geister.

Obwohl ihnen Chlorophyll fehlt und sie keine Photosynthese betreiben, haben diese Geisterpflanzen dennoch Blätter. Der Anteil der oberirdischen Blätter ist vergleichbar mit photosynthetischen Arten, obwohl die Blätter keinen offensichtlichen Nutzen haben. Warum also tun sie es? Harada und Kollegen haben die Pflanzen genauer unter die Lupe genommen, um zu sehen, ob die Blätter bei allen Pflanzen gleich groß sind. Natürlich sind manche Pflanzen größer als andere, aber der Schlüssel lag darin, sieben Merkmale zu messen, um festzustellen, ob die Blätter im Verhältnis zur Pflanze gleich groß sind. Damit war das Rätsel gelöst.

Die Größe der Blätter stand im Verhältnis zur Größe der Blüte. Die Blütengröße ist wichtig für die Pflanze, da sie angeblich langzüngige Hummeln anlockt. Daher muss die Blüte eine bestimmte Größe haben, um die Insekten anzulocken und bestäubt zu werden. Dies führt jedoch zu einem genetischen Problem. Blütenblätter und Kelchblätter sind spezialisierte Blattformen. Einige der Gene, die die Blütenblätter und Kelchblätter formen, wirken sich auch auf die Blätter der Geisterpflanze aus. Dadurch hängt die Größe aller drei Faktoren zusammen, sodass schrumpfende Blätter auch die Blüten schrumpfen lassen. Ohne Blätter gibt es keine Blüte.

Diese Forschung untersucht eine Besonderheit von Genen. Oft haben sie keine einzelne Funktion, sondern wirken im Zusammenspiel mit anderen Genen. Sie erklärt, warum die Evolution manchmal ins Stocken gerät. Sie kann möglicherweise ein Merkmal nicht eliminieren, ohne eine andere wichtige Funktion zu beeinträchtigen.

Harada und Kollegen planen, ihre Ideen zu testen, indem sie das Muster mit anderen Geisterpflanzen testen. Sie erwähnen die Untersuchung Pyrola aphylla und Cymbidium Arten. Sie glauben, dass die Blätter eine Mindestgröße aufweisen müssen, um Bestäuber zu ihren Blüten zu locken.

Harada, S., Shiba, M., Kurosu, S., Izawa, H., Kurotaki, K., Yasuda, T. und Fukuda, T. (2025) „Warum hat die nicht-photosynthetische Pflanze Monotropastrum humile (Ericaceae) Schuppenblätter?“ Pflanze-Umwelt-Interaktionen, 6(3), S. e70060. https://doi.org/10.1002/pei3.70060.

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Bild: Monotropastrum humile (Ginryo-so), durch NadelbaumNadelbaum / Wikimedia Commons CC-BY.