Weltweit gibt es mindestens 4750 parasitäre Blütenpflanzenarten, jede mit einzigartiger Anatomie, Morphologie und Entwicklungsmuster. Endoparasiten, deren vegetativer Körper stark reduziert ist und weder Wurzeln noch Stängel und Blätter aufweist, machen nur 1.6 % dieser Arten aus. Sie wachsen, indem sie ihre Zellnetzwerke in ihren Wirt einbetten, und vermehren sich, indem sie nach außen dringen. Es ist jedoch wenig darüber bekannt, wie diese endoparasitären Pflanzen ihren Parasitismus etablieren, keimen oder sich sexuell vermehren.

Ungewöhnlicherweise ist eine solche endoparasitäre Gattung (Pilostile, Apodanthaceae) scheinen Spross- und Wurzelapikalmeristeme vollständig zu fehlen und besitzen ein Blütenmeristem, das sich direkt aus ihren endophytischen Zellen entwickelt. Zur Unterstützung dieser Beobachtungen Pilostile Arten fehlen die meisten Gene, die für die Erhaltung des Sprossmeristems verantwortlich sind. Die Gene, die für die Entwicklung des Blütenmeristems verantwortlich sind, sind jedoch vorhanden. Leider sind traditionelle Studien über Pilostile Anatomie und Morphologie wurden durch die geringe Körpergröße der Art beeinträchtigt.

Nun veröffentlicht in Annals of Botany von Ceccantini et al. hat zum ersten Mal analysierte diese einzigartige Gattung mittels dreidimensionaler Mikrotomographie (Mikro-CT-Scanning) und konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie. Durch die Analyse von Dutzenden von Pilostyles blanchetii Anhand von Proben konnten Ceccantini et al. eine 3D-Visualisierung des endophytischen Netzwerks in seinen verschiedenen Entwicklungsstadien erstellen und die Xylem- und Phloemzellen des parasitären Endophyten identifizieren.

Für ihre Scans sammelten Ceccantini et al. Stämme und Wurzeln von Mimosa maguirei Barneby und Mimosa foliolosa Benth. var. Mehrfieder (Benth.) Barneby (Fabaceae) dienen als Wirte der endophytischen Pilostyles blanchetii (Gardner) R.Br.-Arten sowie nicht parasitierte Kontrollexemplare in Serra do Cipó, Bundesstaat Minas Gerais, Brasilien. Mikro-CT-Scans, Lichtmikroskopie sowie Konfokal- und Fluoreszenzmikroskopie wurden durchgeführt, um alle reproduktiven Phänophasen zu erfassen.

Ceccantini et al. fanden heraus, dass ein Wirt Mimose Pflanze ist mit „mehreren ‚Inseln‘ parasitären Gewebes“ befallen, die aus einer einzigen, fragmentierten, aber miteinander verbundenen P. blanchetii Individuum. Ihre detaillierten Scans und Mikroskopie ermöglichten es den Forschern auch, P. blanchetii Tracheen- und Siebröhrenelemente.

Das Ergebnis ist ein Netzwerk aus parasitärem Endophytengewebe, das einen beträchtlichen Raum innerhalb der Rinde und des Kortex des Wirtes einnimmt. Dies steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit den Veränderungen in Wachstum und Entwicklung, die bei parasitierten Mimose Pflanzen“, schreiben Ceccantini et al.

Interessanterweise ist die miteinander verbundene P. blanchetii Die Gewebe enthielten sowohl weibliche als auch männliche Blüten, was die Hypothese stützt, dass diese Art einhäusig ist. Da Einhäusigkeit in der Familie der Apodanthaceae selten ist, schlagen Ceccantini et al. weitere Studien vor, die Mikro-CT und populationsgenetische Analysen kombinieren, um „ein besseres Verständnis der Evolution der Sexualsysteme in der Klade zu erlangen“.

Eine solche Studie würde auch dazu dienen, den Lebenszyklus dieser seltenen und ungewöhnlichen Pflanzen zu beleuchten.

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Ceccantini, G., Amaral, MM und Teixeira-Costa, L. (2025) „Pflanzenleben ohne Blätter, Wurzeln oder Stängel: Anatomie, Entwicklung und 3D-Struktur des Endoparasiten Pilostyles blanchetii (Apodanthaceae) in Mimosa-Wirten“, Annals of Botany, (mcaf127). Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf127

Titelbild: Pilostyles blanchetii mit Maßstab in Brasilien durch Joey Santore / iNaturalist CC-BY-NC