Warum sind Sonnenblumen der Sonne zugewandt? Es gibt ein paar Ideen, und sie neigen dazu zu glauben, dass die Sonneneinstrahlung entweder die Bestäubung verbessert oder die Entwicklung von Samen unterstützt. Ein neuer Artikel in New Phytologist von Creux und Kollegen untersucht die Auswirkung der Blütenorientierung auf die Bestäubung. Sie manipulierten den Kopf einer Sonnenblume, um die Auswirkungen auf Bestäuberbesuche und deren Folgen zu sehen.
Sonnenblumen sind eine besonders gute Pflanze, um die Blütenorientierung zu testen. Die ausgewachsenen Blüten sind nach Osten ausgerichtet, das hat vermutlich einen guten Grund. Einige von ihnen nach Westen zu drehen und zu sehen, was darunter leidet, könnten die wichtigen Faktoren sein, die die reifen Pflanzen in der Natur nach Osten drehen.
Das Team wuchs um einige Helianthus Pflanzen in Davis, Kalifornien und Charlottesville, Virginia, und beobachtete die Pflanzen. Sonnenblumen wenden sich, wenn sie jung sind, der Sonne zu, sodass Eingriffe in die Pflanzen in diesem Stadium wenig bewirken würden. Die Botaniker warteten bis kurz vor der Anthese, dem Zeitraum, in dem die Sonnenblume den Kopf trägt voll geöffnet und funktionsfähig. Gleichzeitig hört der Heliotropismus, die Hinwendung zur Sonne, auf. Normalerweise würde dies die Sonnenblumen fixiert lassen und dem Sonnenaufgang zugewandt sein. Jetzt drehten Creux und seine Kollegen jede zweite Sonnenblume nach Westen. Anschließend maßen sie Lufttemperaturen, Blütenkopftemperaturen und Bestäuberzahlen.
Ein Problem beim einfachen Vergleich von Ost- und Westblumenköpfen besteht darin, dass nicht klar ist, auf welche Veränderung die Bestäuber reagieren. Es könnte an der Temperatur des Blütenkopfes liegen, es könnte aber auch an der Beleuchtung liegen. Ein nach Westen ausgerichteter Blütenkopf würde im Schatten liegen. Daher beheizt das Team auch einige der nach Westen ausgerichteten Pflanzen, um sie an die Temperaturen der nach Osten ausgerichteten Pflanzen anzupassen. Das Team hielt auch Kameras auf den Blütenköpfen, um zu sehen, wie Pollen erschienen.
Der Fokus lag auf der Temperatur, weil das Team das herausgefunden hat nach Osten ausgerichtete Pflanzen erhalten morgens mehr Insektenbesuche als nach Westen ausgerichtete Pflanzen. Ein möglicher Grund war, dass die nach Osten ausgerichteten Pflanzen morgens wärmer waren.
Das Team fand heraus, dass die nach Osten ausgerichteten Pflanzen schwerere Samen produzierten als die nach Westen ausgerichteten Pflanzen, aber dieser Effekt unterschied sich zwischen den Standorten. Ein Grund dafür könnten die unterschiedlichen Temperaturverläufe im Tagesverlauf sein. Davis wurde heißer und kühlte am späten Nachmittag ab. Die Botaniker bemerken, dass die Temperaturunterschiede in Charlottesville nicht so extrem waren und dass diese Temperaturen die Samen möglicherweise weniger Stress aussetzen.
Ein weiterer Faktor ist der zirkadiane Rhythmus der Pflanze. Die Autoren schreiben, dass die Pflanzen ihren Stoffwechsel auf die morgendliche Erwärmung einstellen. Wenn sich die Blütenköpfe am Nachmittag erhitzen, werden die Bewältigungsmechanismen mit dem Hitzestress nicht Schritt halten.
Die nach Osten ausgerichteten Pflanzen hatten morgens auch mehr Bestäuberbesuche, und die Temperatur konnte nicht alle Unterschiede erklären. „Die Beleuchtung durch einfallendes Licht ist ein offensichtlicher nicht-thermischer und tageszeitspezifischer Unterschied zwischen nach Osten ausgerichteten und nach Westen ausgerichteten Capitula: Nach Osten ausgerichtete Capitula stehen beim ersten Licht in voller Sonne, während nach Westen ausgerichtete Pflanzen beschattet bleiben“, schreiben Sie Creux und Kollegen. „Anpassungen an Sonnenblumenblütenblättern, solche UV-Markierungen, haben kürzlich gezeigt, dass sie Besuche von Bestäubern erleichtern, und es ist zu erwarten, dass diese auf direkt der Sonne zugewandten Köpfen besser sichtbar sind als auf abgewandten. In der Tat haben wir festgestellt, dass am Morgen nach Osten ausgerichtete Capitula besser sichtbar sind als nach Westen ausgerichtete Capitula, da sie heller gelb erscheinen und deutlicher sichtbare UV-Markierungen aufweisen.“
Es gibt jedoch einige Temperatureffekte. Das Team schlägt vor, dass Pollen früher ausgestoßen werden, wenn der Blütenkopf erhitzt wird, was eine Belohnung für Besucher darstellt. Die Kameras haben gezeigt, dass die Insekten die Blüten am häufigsten besuchen, wenn der Pollen zum ersten Mal in der Blüte zugänglich ist.
Obwohl es von Vorteil wäre, produktivere Sonnenblumen zu haben, weist das Team auch darauf hin, dass dies eine allgemeine Beobachtung ist. Sie zitieren Hirabayashi et al.'s Arbeit über Reis Das zeigt, dass Sie den Reisertrag verbessern können, indem Sie die Blütenöffnung am Morgen vorziehen, um Hitzestress zu vermeiden.
