Zwei Nektarwelten unter einer Blüte

Pflanzen produzieren Nektar, ein zuckerhaltiges Getränk, das wie ein universeller Snackriegel für Tiere funktioniert, von fleißigen Bienen bis zu Ameisen auf Streife. Aber Nektar ist nicht gleich Nektar. So wie Erfrischungsgetränke in Süße, Geschmack und Kohlensäure variieren können, unterscheidet sich Nektar in Zuckerart, Konzentration und zugesetzten Zutaten wie Proteinen oder Ölen. Diese Unterschiede beeinflussen, wie Tiere ihre Futterplätze auswählen, wie sie sich zwischen Blüten bewegen und letztendlich, wie sich Pflanzen vermehren und schützen.

Diese süße Flüssigkeit wird in winzigen Organen produziert, die NektarienSie können in Blüten versteckt sein, um Bestäuber anzulocken, oder sie können an anderen Stellen der Pflanze erscheinen, wo ihre Rolle eher der Verteidigung dient. Da die Produktion von Nektar Energie kostet, haben Pflanzen unterschiedliche Strategien entwickelt und passen nicht nur die Menge an, die sie produzieren, sondern auch, wann und wo sie ihn freisetzen.

Ein faszinierender Fall ist Amphilophium mansoanum, eine brasilianische Liane aus der Familie der Bignoniaceae. Jede ihrer Blüten ist mit zwei sehr unterschiedlichen Arten von Nektarien ausgestattet: nuptialen und extranuptialen Nektarien. Die nuptialen Nektarien sind sozusagen das Hauptbuffet im Inneren der Blüte und dienen Bestäubern wie Bienen. Die extranuptialen Nektarien sitzen außen am äußersten Teil der Blüte und fungieren eher als Imbissstände für Ameisen, die wiederum dazu beitragen, die Pflanzen vor Pflanzenfressern zu schützen.

Frühere Studien hatten gezeigt, dass diese beiden Nektarienarten unterschiedliche Rezepte produzieren: Die Nektarien der Hochzeitszeit bieten eine saccharosereiche Mischung mit speziellen Aminosäuren, während die Nektarien der Extranuptialzeit mit einer einfacheren Mischung auf Hexosebasis auskommen. Unklar blieb jedoch, wie die physikalische Struktur dieser Nektarien, ihre Anatomie und ihre inneren Funktionen damit zusammenhängen, was sie wann produzieren. 

Damit Hannelise Balduino und ihr Team, anstatt nur zu betrachten, was im Nektar ist, zoomte man auf die Nektarmacher selbstMithilfe leistungsstarker Mikroskope, die ganze Gewebe und winzige Organellen im Zellinneren sichtbar machen, verfolgten sie, wie sich diese Nektarien im Laufe des Lebens einer Blüte verändern. Von dichten grünen Knospen über frische Blüten bis hin zu alternden Blütenblättern verfolgte das Team, wie Strukturformen funktionieren und wie eine Pflanze zwei Menüs gleichzeitig bewältigt.

Sie fanden heraus, dass nuptiale und extranuptiale Nektarien unterschiedliche strukturelle Merkmale aufweisen, die zu unterschiedlichen Nektarmerkmalen wie Volumen, Konzentration und chemischer Zusammensetzung führen. Direkt unterhalb des Fruchtknotens gelegen, bilden nuptiale Nektarien eine kleine Nektarscheibe, die von einer Kammer umgeben ist, in der sich der Nektar sammelt. Schon bevor sich die Blüte öffnet, sind ihre Zellen geschäftig und haben winzige Öffnungen, die bereit sind, Nektar freizugeben. Im Inneren werden Stärke, Öle, Proteine ​​und andere Verbindungen gespeichert. In den ersten beiden Tagen der Blüte verändern sich diese Zellen dramatisch: Stärke wird abgebaut, Vakuolen dehnen sich aus und das Zytoplasma wird reich an Proteinen, Ölen und phenolischen Verbindungen. Dieser plötzliche Ausbruch produziert genau im richtigen Moment einen wässrigen, zuckerreichen Leckerbissen, um Bestäuber anzulocken und die Bestäubung sicherzustellen. 

Im Gegensatz dazu sondern die extranuptialen Nektarien am Kelch über mehrere Tage hinweg langsam und stetig Nektar ab. Diese Drüsen sind dreiteilig aufgebaut: ein Kopfstück, in dem der Nektar gespeichert wird, ein Stiel, der ihn mit der Basis verbindet, und ein Fußstück, das im Blütengewebe eingebettet ist. Schon in jungen Knospen beginnen die Zellen mit der Nektarproduktion und reichern dabei nach und nach Proteine, Lipide, Phenole und andere Verbindungen an. Über mehrere Tage hinweg setzt sich die Sekretion stetig fort. Ihr Nektar ist reicher an Lipiden und aromatischen Verbindungen, die nicht nur eine größere Vielfalt an Besuchern anlocken, sondern ihn auch vor dem Austrocknen und vor Mikroben schützen und so zur Abwehr der Pflanze beitragen.

Kurz gesagt: Diese beiden Nektarien haben sehr unterschiedliche „Persönlichkeiten“. Die eine arbeitet schnell und intensiv, um die richtigen Bestäuber im richtigen Moment anzulocken. Die andere sorgt für eine langsame, stetige Nektarversorgung, um über einen längeren Zeitraum eine breitere Interaktion mit vielen Insekten aufrechtzuerhalten. Ihre Zellmaschinerie ist genau auf diese Rollen abgestimmt, was zeigt, dass Nektarien nicht nur passive Kanäle, sondern dynamische Systeme sind.

Diese Ergebnisse zeigen, dass beide Nektarienarten hochspezialisiert sind. Sie speichern Energie, produzieren Enzyme und Verbindungen und steuern den Sekretionsprozess durch komplexe Zellmechanismen. Indem Wissenschaftler entschlüsseln, wie verschiedene Nektarien innerhalb einer Blüte funktionieren und unterschiedliche Besuchergruppen anlocken, können sie die komplexen ökologischen Wechselwirkungen besser verstehen. Im Wesentlichen erzählen die winzigen Unterschiede in der Nektarproduktion viel über Leben, Überleben und Zusammenarbeit in der Natur.

DER ARTIKEL::

Balduino, H., Tunes, P., Nepi, M., Guimarães, E., & Machado, SR (2025). Struktur und Ultrastruktur von Nektarien während der Hochzeits- und Extranuptialblüte erklären Veränderungen der Sekretion während der gesamten Lebensdauer der Blüte und ermöglichen vielfältige ökologische Interaktionen. AoB PLANTS, plaf037. https://doi.org/10.1093/aobpla/plaf037.

Victor HD Silva

Victor ist Biologe und interessiert sich leidenschaftlich für die Prozesse, die die Interaktion zwischen Pflanzen und Bestäubern prägen. Er erforscht derzeit, wie die Urbanisierung die Interaktion zwischen Pflanzen und Bestäubern beeinflusst und wie städtische Grünflächen bestäuberfreundlicher gestaltet werden können. Für weitere Informationen folgen Sie ihm auf ResearchGate. Victor HD Silva.

Portugiesische Übersetzung von Victor HD Silva.