Es ist bekannt, dass Herkogamie oder Staubbeutel-Stigma-Trennung die Ablagerung von Eigenpollen reduziert, aber es ist wenig über die relative Wirksamkeit verschiedener Modi oder Konformationen der Herkogamie bekannt. Jiménez-López und Kollegen bewertet die Wirksamkeit von vertikaler gegenüber lateraler Herkogamie bei der Verhinderung oder Förderung der Ablagerung von Eigenpollen im einjährigen Kraut Lysimachia arvensis, scharlachroter Pimpernel, eine Pflanze mit Abstammungslinien, die sich in der Blütenfarbe unterscheiden und bei der die Blüten zuerst seitliche und dann vertikale Herkogamie zeigen.

Bild: canva.

Die Paarung zwischen den beiden Linien beeinträchtigt die Fitness durch die Produktion von Hybridnachkommen von geringer Qualität. Also testeten die Botaniker die Vorhersage, dass Individuen, die von Orten beider Linien beprobt wurden, Blüten haben sollten, die die autonome Ablagerung von Pollen und die Selbstbefruchtung als Ergebnis der Selektion fördern, um schädliche Fortpflanzungsstörungen zu reduzieren.

Um die Vorhersage zu testen, besuchten Jiménez-López und Kollegen 25 Populationen von L. arvensis aus Frankreich, Portugal, Spanien, der Schweiz und Tunesien. „Populationen wurden während des Höhepunkts der Blüte besucht, und jede wurde als zur blauen Linie, zur roten Linie gehörend oder als gemischte Population (rot- und blaublütige Pflanzen in derselben Population) kategorisiert“, schreiben die Autoren. „Wir haben zehn Populationen aus der blauen Linie, sechs aus der roten Linie und neun gemischte Populationen mit insgesamt 475 blau- und 430 rotblütigen Pflanzen beprobt.“

Das Team fand heraus, dass die laterale Herkogamie bei der Begrenzung der Ablagerung von Eigenpollen wirksamer war als die vertikale Herkogamie. Bei der vertikalen Herkogamie war nur die Annäherungs-Herkogamie wirksam. Hier wird das Stigma vor den Staubbeuteln präsentiert, sodass Insekten, die sich der Pflanze nähern, Pollen von anderswo ablegen, bevor sie frischen Pollen von den Staubbeuteln aufnehmen.

Die Abstammungslinien zeigten konsistente Unterschiede in Herkogamie-Merkmalen. Im Allgemeinen waren die Winkel für blaue als für rote Blüten in den meisten Populationen kleiner, und blaue Blüten zeigten Herkogamie im Ansatz, während rote Blüten überwiegend umgekehrte Herkogamie zeigten. Sympathischerweise zeigte die rote Linie eine Verringerung beider Merkmale der Herkogamie, während bei der blauen Linie nur die seitliche Herkogamie verringert war.

„Unsere Studie hat eine ungewöhnliche Kombination dynamischer lateraler und vertikaler Arten der Herkogamie in einer einjährigen Pflanze mit zwei genetisch divergierenden Linien mit unterschiedlichen Blütenfarben aufgedeckt, die für Bestäuber unterschiedlich attraktiv sind“, sagen Jiménez-López und Kollegen. „Die Konformation, das Ausmaß und der Zeitpunkt der Herkogamie stimmen teilweise mit den Erwartungen für Populationen überein, die sich in ihrer Anfälligkeit für Bestäuberbeschränkungen unterscheiden. Gleichzeitig steht das Ausmaß, in dem diese Muster zwischen reinen und gemischten Populationen variieren, im Einklang mit der Selektion auf einer der beiden interagierenden Linien, mit der Selektion, um reproduktive Interferenzen zwischen ihnen durch erhöhte Selbstbefruchtung zu vermeiden.“

Einer der Autoren hat dieses Papier auf ihrer ResearchGate-Website.