Bestäuber haben normalerweise eine gute PR. In den letzten Jahrzehnten sind die Bestäuberpopulationen von Insekten zurückgegangen, was zu Chaos in den Ökosystemen und in der Lebensmittelproduktion geführt hat. Von Insekten bestäubte Pflanzen können eine höhere genetische Vielfalt aufrechterhalten, da die Bestäuber Pollen von (wahrscheinlich) derselben Art tragen, was eine gegenseitige Befruchtung über große Entfernungen ermöglicht. Als Gegenleistung für einen Besuch können die Insekten Pollen von den Pflanzen fressen oder sammeln.

Manchmal können Bestäuber gierig oder verschwenderisch sein und mehr Pollen von einer Pflanze nehmen, als sie effektiv auf die nächste Pflanze übertragen. Pflanzen können eine Pollenbeschränkung erfahren, wenn sie nicht genügend Bestäuber haben oder nicht genügend Pollen erhalten. Diese Einschränkung führt zu weniger Seeds.

Dr Alison Brody und Alexander Burnham von der University of Vermont, mit Brittany Smith vom Rocky Mountain Biological Laboratory, untersucht, ob Fliegen Pollendiebe sind der normalerweise hummelbestäubten hoch aufragenden Jakobsleiter (Polemonium foliosissimum)-Pflanze in Colorado (USA) und wie sich die Begrenzung der Bestäubung auf die Populationen auswirkt.

Im neueste Studie veröffentlicht in Annals of Botany, stellten die Forscher die Hypothese auf, dass, wenn Fliegen (muscids) Pollendiebe sind, die Weibchen P. foliosissimum Pflanzen wären pollenlimitierter und würden daher im Vergleich zu den Hermaphroditen insgesamt weniger Samen produzieren. Brody und Kollegen schlagen vor, dass die Pollenlimitierung eher durch den Mangel an effektiven Bestäubern (Hummeln) als durch den Mangel an Pollen verursacht wird P. foliosissimum.

Zurück in 2015, Clarke und Brody befragten 28 Populationen rund um die Elk Mountains in Colorado und fanden heraus, dass fast alle Pflanzen gynodiözisch waren (zwittrig oder nur als Weibchen fungieren). In einer anderen Studie, untersuchten Clarke und Brody, warum es für klebrige Polemonien vorteilhaft sein könnte, weibliche Pflanzen neben Hermaphroditen zu haben – eine Frage, die Darwin selbst vor Jahrhunderten gestellt hat. Der Verlust der männlichen Funktion (Produktion von Pollen) könnte einige Ressourcen schonen und Pflanzen ermöglichen, mehr in die Samenproduktion zu investieren. Weibliche Pflanzen sind jedoch zur Fortpflanzung vollständig auf Bestäuber angewiesen.

2015 machten Brody und Kollegen detaillierte Beobachtungen von Bestäubern P. foliosissimum Pflanzen rund um subalpine Wiesen über zwei Jahre. Das Forschungsteam sammelte die Narben, um Artgenossen und andere Pollenkörner unter dem Mikroskop zu zählen, und quantifizierte den Pollen von getrockneten Staubbeuteln. Diese Zählung ermöglichte es dem Team, zu quantifizieren, wie viel Pollen von jedem Besucher abgelagert wurde.

Als nächstes manipulierten die Forscher das Verhältnis von Hermaphroditen und weiblichen Pflanzen und entfernten die Hälfte der Staubbeutel einiger Pflanzen, um das Vorhandensein – und die Wirkung – der Pollenbegrenzung zu untersuchen. Im zweiten Jahr der Experimente bestäubten die Wissenschaftler auch Pflanzen von Hand, um die Bestäubungsbeschränkung „aufzuheben“, und verglichen die Samenproduktion zwischen Behandlungen mit Pollenentfernung und Handbestäubung.

Fliegen waren die häufigsten Besucher und setzten bei einem einzigen Besuch weniger Pollen ab als Hummeln. Im ersten Jahr erhielten die Pflanzen 28-32 % weniger Pollen, wenn die Staubbeutel in der Nachbarschaft entfernt wurden. Im zweiten Jahr gab es keine signifikante Pollenreduktion. Die Handbestäubung erhöhte die Anzahl der Samen sowohl für Hermaphroditen als auch für Weibchen, und insgesamt produzierten weibliche Pflanzen die meisten Samen.

„Wir haben erwartet, dass die Pollenreduktion durch Muscid-Fliegen oder experimentell die Pollenlimitierung für verschärfen würde P. foliosissimum an unserem Studienort“, schreiben Brody und Kollegen.

„[A]Obwohl beide Geschlechter pollenlimitiert waren, wie durch eine signifikante Zunahme von Samen/Früchten bei der Handbestäubung und eine geringfügig signifikante Zunahme des Fruchtansatzes gezeigt wurde, waren Pflanzen in Nachbarschaften, in denen Pollen reduziert worden waren, nicht stärker pollenlimitiert als in Kontrollvierteln [ …].“ Die Autoren schlussfolgern: „Somit z P. foliosissimum, wird die Pollenlimitierung durch einen Mangel an wirksamen Bestäubern verursacht, wie früher angenommen, und nicht durch einen Mangel an Pollen an sich.“

Windbestäubte und selbstkompatible Pflanzen haben unterschiedliche Mechanismen, um sich auf Bestäuber zu verlassen, sind aber durch eine geringe genetische Vielfalt bedroht. Insektenbestäubte Pflanzen werden in echte Schwierigkeiten geraten, wenn die Bestäuberpopulationen in Zukunft weiter zurückgehen.

„[S]mehrere Hummeln sowie viele andere Insekten erleben einen weltweiten Rückgang. Da sich die absolute und relative Häufigkeit legitimer und illegitimer Bestäuber ändert, können wir davon ausgehen, dass Pollendiebstahl größere Auswirkungen haben wird“, warnen Brody und seine Kollegen.

Diese Studie hat Fliegen als Pollendiebe der hoch aufragenden Jakobsleiterpflanze identifiziert. Das Forschungsteam hat gezeigt, wie detaillierte Beobachtungen und das Geschlechterverhältnis und/oder Manipulationen der Pollenverfügbarkeit die Wurzel der Bestäubungsbeschränkung finden können.