Unter den terrestrischen mediterranen Orchideen ist die Gattung Serapien nutzt eine ungewöhnliche Strategie namens „Schutzimitation“, bei der die floralen Elemente eine röhrenförmige Struktur bilden, die Insekten während ihrer Ruhephasen nutzen. Eine neue Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht AoB PLANTS von Micaela Lanzino und Kollegen legt nahe, dass bei diesen Orchideen allein morphologische Interaktionen zwischen Bestäubern und Blüten hilfreich sein können eine effektive Fremdbestäubung erreichen, ohne dass interne Veränderungen der Pollenmasse erforderlich sind, wie dies bei vielen anderen Orchideenarten der Fall ist.
Orchidaceae ist eine der größten Pflanzenfamilien und bekannt für ihre vielfältigen Bestäubungsstrategien. Bei über 30,000 Arten weltweit haben Orchideen raffinierte Methoden entwickelt, um die Auskreuzung der Selbstbefruchtung vorzuziehen.
Eine besonders faszinierende Orchideengruppe sind die Schutzorchideen, die Bestäubern vorgaukeln, ihre Blüten seien ein geeigneter Ort zum Ausruhen. Diese Orchideen haben typischerweise röhrenförmige Blüten, die den Nestern oder Höhlen von Insekten ähneln. Wenn ein Bestäuber die Blüte betritt, um sich auszuruhen, nimmt er versehentlich Pollen mit seinem Körper auf. Wenn der Bestäuber eine andere Blüte besucht, lagert sich der Pollen auf der Narbe ab und führt zur Bestäubung.
Die Forscher führten eine Reihe von Zuchtsystemexperimenten und Handbestäubungsbehandlungen durch, um zu untersuchen, wie das funktioniert Serapien Orchideen bestäubt werden und ob eine Neukonfiguration des Pollinariums (ein Prozess, bei dem die Pollenmassen einer Orchidee neu positioniert werden, um die Fremdbestäubung zu erleichtern) notwendig ist.
Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass Serapien Orchideen sind sehr selbstkompatibel, was bedeutet, dass sie sich selbst befruchten können, ohne dass ein Bestäuber erforderlich ist. Allerdings fanden die Forscher auch das heraus Serapien Orchideen haben einen geringen natürlichen Fruchtansatz, was darauf hindeutet, dass sie nur auf Bestäuber beschränkt sind.
Im Allgemeinen haben Orchideen sehr spezielle Bestäubungsmechanismen entwickelt, bei denen das Pollinarium nach dem Aufnehmen oder Ablegen von Pollen seine Form oder Position ändert. Dies trägt dazu bei, dass der Pollen effektiv zwischen den Blüten verschiedener Pflanzen übertragen wird. Zeitrafferfotos zeigten das jedoch Serapien Bei Orchideen kommt es nach dem Entfernen aus der Blüte nicht zu einer Neufaltung des Pollinariums, was darauf hindeutet, dass für die Fremdbestäubung bei diesen Orchideen keine Neukonfiguration des Pollinariums erforderlich ist.
Die Forscher beobachteten auch, dass die Morphologie der Serapien Die Blüte bestimmt die Position des Pollinariums am Körper des Bestäubers. Wenn der Bestäuber die Blüte verlässt, kann das Bestäuber nicht auf die Narbe treffen. Wenn der Bestäuber jedoch eine andere Blüte besucht, werden die Pollenmassen des ersten Bestäubers auf der Narbe abgelagert, während der Bestäuber ein zweites Bestäuber aufnimmt.
Um die Blüte zu verlassen, zog das Insekt rückwärts kriechend die Pollinaria heraus, die es nie schaffte, mit der Narbenoberfläche der Orchidee in Kontakt zu kommen. Als das Insekt einen zweiten Besuch machte und dabei die vom vorherigen Besuch entnommenen Pollinarien mitbrachte, trafen die Pollenmassen der ersten Pollinarien auf die Narbenhöhle und hinterließen aufgrund ihrer charakteristischen Klebrigkeit Pollenkörner auf der Narbe Ein Teil des Pollinariums dieser zweiten Blüte blieb am Kopf des Insekts haften. Zu diesem Zeitpunkt verließ das Insekt die Blüte und schleppte beide Pollinarien mit sich, aber die der zweiten Blüte hatten erneut keine Chance, auf der Narbe zu landen.
Lanzino et al. 2023
Diese Ergebnisse stellen das herkömmliche Verständnis in Frage, dass anspruchsvolle Anpassungen des Pollinariums notwendig sind, damit Orchideen die Selbstbestäubung überwinden können. Serapien zeigt, dass allein durch morphologische Interaktionen ein hochspezifischer Pollentransfer und eine effektive Fremdbestäubung erreicht werden können.
Serapien präsentiert ein Paradebeispiel für die enge Koevolution zwischen Pflanzen und ihren Bestäubern und unterstreicht die Bedeutung morphologischer Interaktionen zwischen ihnen für die Entwicklung von Bestäubungsstrategien. Naturschützer können die Ergebnisse dieser Studie nutzen, um Strategien zum Schutz von Schutzorchideen und ihren Bestäubern zu entwickeln.
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Lanzino M., Palermo AM und Pellegrino G. (2023) „Bestäubungsmechanismus in Serapien ohne Pollinaria-Rekonfiguration" AoB PLANTS. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad054.
Titelbild: Serapien Orchideen. Bild: canva.
