Pflanzen sind unglaublich vielfältig, und das gilt auch für Botaniker! Botany One hat es sich zur Aufgabe gemacht, faszinierende Geschichten über die Pflanzenwelt zu verbreiten und stellt Ihnen auch die Wissenschaftler vor, die hinter diesen großartigen Geschichten stehen.

Heute haben wir Dr. Mario Vallejo-Marin bei uns, einen Evolutionsbiologen, der sich für die Evolution von Pflanzen und den Einfluss von Bestäubern auf die Evolution von Blumen interessiert und umgekehrt. Er wuchs in Mexiko-Stadt auf, einer wunderschönen, riesigen und chaotischen Stadt mitten in einem Hochlandtal im Zentrum des Landes. Dort studierte er Biologie am Institut für Ökologie der Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), die in einem kleinen, aber wunderschönen ökologischen Reservat auf den Lavafeldern eines nahegelegenen Vulkans liegt. Er verließ Mexiko, um in den USA an der Duke University zu promovieren, und dachte, er würde nach einigen Jahren zurückkehren. Vallejo-Marin reiste weiter, zunächst als Postdoc an die University of Toronto und dann an die University of Stirling in Schottland, wo er seine erste Festanstellung antrat. Heute, 25 Jahre nachdem er Mexiko verlassen hatte, ist er als Professor für ökologische Botanik an der Universität Uppsala (Schweden) tätig.

Was hat Ihr Interesse an Pflanzen geweckt?

Ich glaube nicht, dass ich mich während meines Biologiestudiums in Mexiko besonders für Pflanzen interessiert habe. Wie die meisten Menschen fand ich Tiere etwas interessanter, da sie sich bewegen und auf offensichtliche Weise verhalten. Ich habe mich erstmals mit Pflanzen als Studiensystem beschäftigt, als mein Doktorvater Cesar Dominguez meinte, Pflanzen seien für evolutionäre Experimente leichter zu manipulieren, blieben an Ort und Stelle und murmelten weniger, wenn man sie im Experiment zerhackte, drehte, klebte oder anderweitig veränderte. Seitdem faszinieren mich Pflanzen, insbesondere ihre Blüten; je mehr ich über sie lerne, desto begeisterter bin ich für sie. Natürlich kann man beim Studium von Pflanzen nie zu weit von anderen Organismen entfernt sein, und in den letzten Jahren habe ich mich auch dafür interessiert, wie Bienen als Reaktion auf die Blüten, die sie besuchen, funktionieren, sich verhalten und sich entwickeln.

Was hat Sie motiviert, Ihrem aktuellen Forschungsgebiet nachzugehen?

Derzeit habe ich zwei Forschungsschwerpunkte, die jeweils von unterschiedlichen Motiven motiviert sind. Beide basieren jedoch auf meinem Interesse an der Evolutionsbiologie, das nach einem Kurs in Populationsgenetik im Bachelorstudium begann. Ein Bereich meiner aktuellen Forschung konzentriert sich auf eine Bestäubungsart, die manche Bienen durchführen: die sogenannte Vibrationsbestäubung. Bei der Vibrationsbestäubung schütteln Bienen Pollen durch Vibrationen aus bestimmten Blüten. Ich untersuche, wie sie funktioniert und warum sie sich entwickelt hat. Die Vibrationsbestäubung ist mir während meiner Promotion und meiner Postdoc-Zeit erstmals aufgefallen, aber ich begann mich erst ernsthaft damit zu beschäftigen, als ich durch eine zufällige Begegnung den Akustikbiologen Paul De Luca kennenlernte. Paul erhielt ein Stipendium der Royal Society, um einen gemeinsamen Freund, Luc Bussière, zu besuchen und die akustische Kommunikation von Heuschrecken in Schottland zu untersuchen. Schottland ist selbst in den wärmeren Monaten nicht besonders reich an Heuschrecken. Als sie sich also für ein anderes Projekt entschieden, schlug ich vor, gemeinsam die Vibrationsbestäubung zu untersuchen. Pauls Expertise in der Schallanalyse war entscheidend für die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften vibrationsbestäubender Bienen. Dieses Projekt weckte ein langfristiges Interesse an der Erforschung der Vibrationsbestäubung – von den unmittelbaren Mechanismen bis hin zu den entscheidenden Fragen. Paul und ich arbeiteten viele Jahre lang zusammen, bis er vor einigen Jahren verstarb. Die Erforschung der Vibrationsbestäubung hat mir viel Spaß gemacht und mir viele Gründe gegeben, fantastische Orte zu besuchen, um Bienen- und Blütenvibrationen zu messen, darunter Australien, Mexiko, Europa, Südafrika und Patagonien! Mein zweites Forschungsgebiet befasst sich mit der Entstehung neuer Arten durch Genomverdoppelung (Polyploidie) und Hybridisierung. Dazu untersuche ich Gauklerblumen (Mimulus spp.). Wie ich dazu kam, hat auch viel mit Zufallsbegegnungen zu tun, obwohl ich in diesem Fall in einem schottischen Bach auf eine Blume stieß, die mir bekannt vorkam. Aber vielleicht ist es besser, diese Geschichte für ein anderes Mal aufzuheben.

Welcher Teil Ihrer Arbeit im Zusammenhang mit Pflanzen gefällt Ihnen am besten?

Zwei Dinge: Draußen im Feld sein und Experimente durchführen. Ich liebe es, Feldarbeit zu leisten, an abgelegenen Orten nach Pflanzen und Bienen zu suchen, neue Orte zu erkunden und weit zu reisen, um die Natur zu studieren und zu fotografieren. Meine jahrelange Feldarbeit mit Pflanzen war sehr bereichernd und hat mir ermöglicht, viele wundervolle Orte zu besuchen, von den abgelegenen Aleuten-Inseln über die atemberaubenden Gipfel der patagonischen Anden bis hin zu den tropischen Wäldern Mittel- und Südamerikas. Viele der Orte, die ich besucht habe, wären ohne meine anderen Jobs nur schwer zu erreichen gewesen. Feldarbeit ist eine ständige Inspirationsquelle für neue und alte Projekte. Wie viele andere finde ich, dass der direkte Kontakt mit Organismen in ihrer natürlichen Umgebung und die Beobachtung der Natur aus nächster Nähe die besten Möglichkeiten sind, neue Ideen zu entwickeln und die Erklärungen und Interpretationen zu untermauern, die wir in wissenschaftlichen Arbeiten vorbringen. Wenn ich nicht im Feld bin, bin ich am glücklichsten in meinem Labor, wo ich an Maschinen und Geräten herumtüftele, um Experimente zur Vibrationsbestäubung durchzuführen. Wenn ich das tue, habe ich das Gefühl, dass ich mehr spiele als arbeite, und es erinnert mich an die Spiele, die wir als Kinder in den 80ern gespielt haben, als wir aus hölzernen Werkzeugkisten, alten Weckern, losen Kabeln und viel Fantasie „Computer“ bauten.

Gibt es bestimmte Pflanzen oder Arten, die Ihre Forschung fasziniert oder inspiriert haben? Wenn ja, was sind sie und warum?

Pflanzen sind inspirierend, und ich kann mir viele vorstellen, die mich immer wieder faszinieren, sei es wegen ihrer auffälligen Blüten, ihrer ungewöhnlichen Bestäubung oder einfach weil sie botanische Besonderheiten sind! Aber eine Pflanzenart, die mir besonders am Herzen liegt, ist die schottische Gauklerblume. Mimulus peregrinusIch hatte das Glück, diese Art vor einigen Jahren zu entdecken und zu beschreiben. Die schottische Gauklerblume entwickelte sich aus zwei invasiven Gauklerblumen, die vor etwa 200 Jahren aus Süd- und Nordamerika nach Großbritannien gelangten. In Großbritannien kreuzten sich diese beiden Pflanzenarten und führten im Laufe der Zeit durch Genomduplikation vor weniger als 150 Jahren zu einer neuen Art. Somit M. peregrinus ist eine neu entstandene Art, die jünger ist als Darwins „Entstehung der Arten“. Die Entdeckung dieser Pflanze und damit ein weiteres Beispiel für die wenigen bekannten Fälle rezenter Artbildung durch Genomduplikation gehört zu den Dingen, die mir in meinem akademischen Leben am meisten Freude bereitet haben.

Könnten Sie ein Erlebnis oder eine Anekdote aus Ihrer Arbeit erzählen, die Ihre Karriere geprägt und Ihre Faszination für Pflanzen bestätigt hat?

Als ich Postdoc in Toronto war, nahm ich mir ein paar Wochen frei, um mit meinem Freund und Kollegen Boris Igic Feldforschung im Westen Mexikos zu betreiben. Boris und ich hatten uns vor ein paar Jahren auf einer Evolutionskonferenz kennengelernt und entdeckt, dass wir uns beide für ein obskures, aber wirklich spannendes Studiensystem interessierten, das in den 1970er Jahren von einem Forscher namens Michael Whalen untersucht worden war. Whalen hatte einen merkwürdigen Fall von zwei Arten von Solanum dass bei der Allopatrie ähnliche Blüten vorhanden waren, aber im Kontaktbereich, wo die beiden Arten aufeinandertrafen, veränderten sich die Blüten einer von ihnen dramatisch in der Größe. Der Fall dieser Arten in Solanum Abschnitt Androceras bleibt ein klassisches, aber wenig bekanntes potenzielles Beispiel für eine Verschiebung reproduktiver Merkmale. Boris und ich beschlossen, Whalens Schritte zurückzuverfolgen und mit eigenen Augen zu sehen, ob dieses Muster so deutlich war, wie in der alten Literatur beschrieben. Mehrere Tage lang fuhren und wanderten wir durch das westliche Sinaloa, Nayarit und Sonora, Gebiete, die leider eher für ihre Verbindung zu Drogenkartellen als zur Botanik bekannt geworden sind und in denen Feldarbeit recht schwierig ist. Nach einigen erfolglosen Suchaktionen in den ersten Tagen und Begegnungen mit Personen von zweifelhaftem Ruf fanden wir schließlich die Kontaktzone und das Muster, das in den alten Arbeiten beschrieben wurde. Die dramatische Veränderung der Blütengröße in Gegenwart ihres Artverwandten zu sehen, regte mit Boris viele wissenschaftliche Diskussionen und Ideen an und machte die Expedition zu einer äußerst lohnenden und anregenden wissenschaftlichen Expedition in einen wunderschönen Teil Mexikos.

Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben, die eine Karriere in der Pflanzenbiologie anstreben?

Erfolg in der Pflanzenbiologie hängt wie in den meisten anderen Berufen ebenso von Entschlossenheit wie von Gelegenheit und Glück ab. Gelegenheit und Glück liegen oft außerhalb unserer Kontrolle, daher bleibt nur, beharrlich das zu tun, was einen interessiert und begeistert. Karrieremöglichkeiten in den Pflanzenwissenschaften sind sehr vielfältig, und ich rate Ihnen, offen für neue berufliche Wege zu bleiben. Lesen Sie viel und breit gefächert und haben Sie keine Angst, Ihre Komfortzone zu verlassen. Man weiß nie, wann und wo sich die nächste Karrierechance oder akademische Erkenntnis bietet. Und vielleicht weniger wichtig, aber genauso wichtig: Arbeiten Sie, soweit möglich, an Dingen, die Ihnen wirklich am Herzen liegen und die Sie interessieren – auch wenn diese laut Förderern nicht gerade der letzte Schrei sind. Sie wollen schließlich nicht an einem trendigen Projekt festhängen, das Ihre Fantasie nicht anregt.

Was machen die Leute normalerweise falsch über Pflanzen?

Dass sie langweilig sind!

Carlos A. Ordóñez-Parra

Carlos (er/ihn) ist ein kolumbianischer Saatgutökologe, der derzeit an der Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasilien) promoviert und als Wissenschaftsredakteur bei Botany One und als Kommunikationsbeauftragter bei der International Society for Seed Science arbeitet. Sie können ihm auf Bluesky unter @caordonezparra folgen.