Blumen sind nicht nur schöne Geschenke zu besonderen Anlässen, sondern auch hochkomplexe Gebilde, die für die Vermehrung blühender Pflanzen und damit für die Bildung von Früchten und Samen verantwortlich sind. Die meisten Blütenpflanzen, sogenannte Angiospermen, sind zwittrig, was bedeutet, dass sich innerhalb einer einzelnen Blüte die Strukturen befinden, die Eizellen produzieren – sogenannte Stempel – und Pollenkörner – bekannt als Staubblätter. Daher besteht bei zwittrigen Pflanzen eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass der Pollen, der den Stempel erreicht, von derselben Blüte stammt und nicht von Blüten anderer Individuen. Dieses als Selbstbestäubung bekannte Phänomen bringt verschiedene Reproduktionskosten mit sich, die die Frucht- und Samenproduktion und sogar die genetische Vielfalt ihrer Populationen verringern können. Dennoch können zwittrige Pflanzen unterschiedliche Strategien anwenden, um den Pollentransport zwischen Blüten verschiedener Individuen zu fördern und so ihren Fortpflanzungserfolg zu verbessern.

In einem tropischen Trockenwaldgebiet im Nordosten Brasiliens fanden Dr. Elisangela Bezerra und ihre Mitarbeiter eine Population von Janusia anisandra (Malpighiaceae) mit Individuen, die anscheinend zwei Arten von Blüten hatten: einige mit nach links gebogenem Stempel und andere nach rechts, wobei eine Blüte das Spiegelbild der anderen war. Dieses als Enantiostie bekannte Blütensystem wurde bereits für Arten aus 20 botanischen Familien beschrieben, die ihren Bestäubern Pollen oder Nektar als Belohnung anbieten, darunter die Familie der Malpighiaceae. Zur Überraschung der Forscher J. anisandra wäre der zweite Fall von Enantiostie innerhalb der Familie der Malpighiaceae, aber der erste bei Blumen, die Öle als Belohnung anbieten.

Spiegelblumen von Janusia anisandra mit einem Stempel (blauer Pfeil), zwei großen Staubblättern (rote Pfeile), vier kleinen Staubblättern (schwarze Pfeile) und ölproduzierenden Drüsen an der Basis des Kelches (weißer Pfeil). In (a) ist der Stempel nach links gebogen zu sehen, in (b) ist er nach rechts gebogen (blaue Pfeile). Fotos von Ana Carolina Sabino-Oliveira.

Um dieses Blumensystem zu beschreiben, untersuchten die Forscher die Blütenmorphologie, die Fortpflanzung und die Blütenbesucher des J. anisandra Bevölkerung. In ihrer Studie fanden sie heraus, dass, wie die meisten neotropischen Arten in der Familie der Malpighiaceae, J. anisandra Blüten haben fünf Blütenblätter und vier Paare ölproduzierender Drüsen Kelch, Bekannt als Elaiophoren. Als sie jedoch die Fortpflanzungsstrukturen charakterisierten, fanden sie etwas Überraschendes und bisher Unerkanntes bei neotropischen Arten dieser Familie.

Erstens die Blumen von J. anisandra zeigte zwei Sätze Staubgefäße, vier kleine in der Mitte der Blüte und zwei große, die auf Höhe des Stempels gebogen waren. Dies ist als Heterantherie bekannt, ein Blütensystem, bei dem Staubblätter in Form, Größe und Funktion variieren können. Im Allgemeinen lagern die größeren Staubblätter den Pollen an sicheren Orten ab, wo Bestäuber ihn nicht reinigen können. Daher spielen die Pollen dieser Staubblätter eine größere Rolle bei der Pflanzenreproduktion. Andererseits lagern die kleineren Staubblätter den Pollen typischerweise an Orten ab, wo Bestäuber ihn reinigen und als Nahrung verwenden können. Zweitens hat jede Blüte, wie bereits beobachtet, einen einzelnen Stempel, der nach links oder rechts gebogen werden kann und so zwei Blütenformen bildet, die innerhalb desselben Individuums zu finden sind, was darauf hindeutet, dass diese Population eine sogenannte monomorphe Enantiostie aufweist.

Darüber hinaus führten die Forscher manuelle Bestäubungsexperimente durch, bei denen sie Pollen aus den Staubbeuteln nahmen und ihn auf dem Stempel derselben Blüte oder auf Blüten verschiedener Individuen ablegten, um die Fähigkeit zur Selbstbestäubung bzw. Fremdbestäubung zu beurteilen. Sie fanden heraus, dass die Art mehr Früchte produzierte, wenn sie eine Fremdbestäubung mit Pollen aus den größeren Staubgefäßen durchführte, im Gegensatz zur Selbstbestäubung. Daher schlagen die Autoren vor, dass Enantiostylie als effiziente Strategie fungieren könnte, die die Selbstbestäubung reduziert und die Fremdbestäubung fördert.

Diese Möglichkeit wurde noch deutlicher, als sie die Blütenbesucher und potenziellen Bestäuber dieser Pflanzen beobachteten. Die Forscher erfassten vier Bienenarten der Gattung Centris, eine Gruppe, die für ihre enge Verbindung mit ölproduzierenden Blumen bekannt ist, wie es die Weibchen tun Sie füttern ihre Larven, bauen ihre Nester oder dienen sogar als Nahrung für Erwachsene. Aufgrund der Anzahl der Besuche und ihres Kontakts mit den Fortpflanzungsstrukturen dachten sie jedoch darüber nach C. fuscata und C. aenea als Hauptbestäuber dieser Population. Ihren Beobachtungen zufolge berührten die größeren Staubblätter, wenn diese Bienen die Blüten besuchten, den Rückenteil ihres Körpers und ließen den Pollen an sicheren Stellen zurück, wo auch die Stempel in Kontakt kommen würden. Das Interessanteste daran ist, dass, da es zwei Blütenmorphen gibt, eine erhöhte Wahrscheinlichkeit besteht, dass beispielsweise der Pollen von Blüten mit nach links gebogenen Stempeln auf Blütenstempel von Blüten mit nach rechts gebogenen Stempeln gelangt und umgekehrt, was die Förderung fördert Bestäubung zwischen den beiden Morphen.

Bienen der Gattung Centris Blumenbesuch von Janusia anisandra. Beachten Sie bei (a) einer Blume mit nach rechts gebogenem Stempel, wie eines der größeren Staubblätter Pollen auf der linken Rückseite der Biene hinterlässt. In (b) hingegen hinterlässt eine Blüte mit nach links gebogenem Stempel Pollen auf der rechten Rückenseite der Biene. Fotos von: Sinzinando Albuquerque Lima.

Abschließend betonen Bezerra und Kollegen, dass dieser neue Nachweis der Enantiostie in ölproduzierenden Blumen Raum für faszinierende Fragen im Zusammenhang mit ihrer Entwicklung und Funktion in dieser Pflanzengruppe eröffnet. Dies ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die unterschiedlichen Eigenschaften, die wir in den Blumen unserer Gärten, Städte oder Wälder beobachten, einen großen Unterschied in der Art und Weise machen können, wie sich Pflanzen vermehren. Wenn Sie das nächste Mal eine Blume mit einem Merkmal sehen, das Ihnen neugierig oder überraschend vorkommt, fragen Sie sich hoffentlich: Wie beeinflusst dies ihre Bestäubung?

DER ARTIKEL::

Bezerra, ELDS, Sabino-Oliveira, AC, & Machado, IC (2023). Janusia anisandra (A. Juss.) Griseb (Malpighiaceae): Der erste Fall von Enantiostie bei Ölblütenarten. Austral Ecology, 48(7), 1466-1472. https://doi.org/10.1111/aec.13402

Carlos A. Matallana Puerto ist ein Botaniker, der sich leidenschaftlich mit der Blüten- und Fortpflanzungsbiologie von Angiospermen beschäftigt. Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Ökologie und Evolution von Bestäubungssystemen in Fallenblumen.

Spanische und portugiesische Versionen von Carlos A. Matallana Puerto.

Titelbild von Ana Carolina Sabino-Oliveira.