Es ist bekannt, dass die bestäubergetriebene florale Evolution auf zwei verschiedenen Wegen erfolgt: Verschiebungen zwischen Bestäubungssystemen (z. B. von einem Bestäuber zu einem anderen oder weg von der Bestäubung durch Tiere) und Verschiebungen in der Art und Weise, wie ein bestimmter Bestäuber ist benutzt (z. B. die Platzierung von Pollen auf dem Insektenkörper). Beide Prozesse können aufgrund der reproduktiven Isolation schließlich zu Speziation führen. Um die makroevolutionäre Bedeutung dieser beiden Arten von Bestäubungsverschiebungen zu quantifizieren, müssen sie in einem phylogenetischen Kontext untersucht werden, der die Häufigkeit jeder Art von Verschiebung innerhalb einer Gruppe zeigt.
In einem neuen Artikel, erschienen in Annals of Botanyverwendeten Hauptautor Saroj Ruchisansakun und Kollegen eine Phylogenie von 282 Arten von Balsaminaceae, die die große Gattung einschließt Impatiensbis hin zu Rekonstruktion der Evolution von Merkmalen im Zusammenhang mit Bestäubungssyndromen. Ein untersuchtes Schlüsselmerkmal war die Entwicklung der Blütenasymmetrie, die auf eine wahrscheinliche Verschiebung der Bestäubungsablagerung von einem Teil eines Insektenkörpers zu einem anderen hinweist. Verschiebungen der Bestäubungssyndrome wurden aus zuvor bestätigten Änderungen in Form und Farbe der Krone abgeleitet.
Die Forscher fanden heraus, dass sich sowohl die Blütensymmetrie als auch das Bestäubungssyndrom zwar mehrfach verschoben, letzteres sich jedoch häufiger änderte. Verschiebungen der Blumensymmetrie waren tendenziell unidirektionale Bewegungen in Richtung Asymmetrie, die mit der Bestäubung durch Bienen in Verbindung gebracht wurde. Asymmetrie trat bei 19 % der untersuchten Arten auf, obwohl sie bei Angiospermen relativ ungewöhnlich ist, was ihre Bedeutung in dieser Gruppe demonstriert.
„Kleine Unterschiede in der Blütenstruktur bedeuten, dass eine Hummel Pollen von einer Art auf dem Kopf, von einer anderen Art auf dem zentralen Teil des Brustkorbs und von einer anderen Art nur auf der linken Seite des Brustkorbs tragen kann. Auf diese Weise kann dieselbe Hummel drei gemeinsame Blüten besuchen Impatiens Art, selbst in einem einzigen, ziemlich kleinen Blumenbeet, ohne die Narben dieser Arten mit der „falschen“ Art von Pollen zu verschmutzen“, erklärt Co-Autor Dr. Timo van der Niet, Senior Lecturer an der University of KwaZulu- Natal in Südafrika. „Die Literaturrecherche, die wir für unsere Studie durchgeführt haben, ergab, dass Bestäubungssysteme nur für etwa 5 % aller Arten bekannt sind“, fügt er hinzu. „Dieser Mangel an naturkundlichem Wissen ist derzeit der wichtigste einschränkende Faktor für das Verständnis der bestäubergetriebenen Evolution von Blütenpflanzen als Ganzes. Ich hoffe daher, dass Wissenschaftler dazu ermutigt werden, detaillierte Studien auf der Grundlage naturkundlicher Beobachtungen durchzuführen, um die Wechselwirkungen zwischen Pflanze und Bestäuber zu charakterisieren.“
Blumen der Gattung Impatiens: Formen und Bestäubungstechniken. Video: Naturalis Biodiversitätszentrum
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Ruchisansakun, S., Mertens, A., Janssens, S., Smets, E., und van der Niet, T. (2020) Evolution der Bestäubungssyndrome und der Kronensymmetrie bei Balsaminaceae, rekonstruiert mittels phylogenetischer Vergleichsanalysen. Annals of Botany, 127(2), S. 267–280. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcaa184.
