Eine aktuelle Studie von Cardoso und Kollegen in Annals of Botany enthüllt eine komplizierte Bestäubungsstrategie der Frauenschuh-Orchidee, Phragmipedium vittatum. Diese bemerkenswerte Pflanze imitiert Blattläuse, winzige Insekten, die als Nahrung für die Larven der Schwebfliegen dienen, um Bestäuber anzulocken und sie durch einen bestimmten Weg zu führen, der eine effektive Pollenübertragung gewährleistet.
Eine Fliege fällt in eine Falle. Quelle: Cardoso et al. 2023.
Die Studie fand das Phragmipedium vittatum wird von zwei Schwebfliegenarten bestäubt, die zur Familie der Syrphidae gehören. Die Orchidee verwendet eine einzigartige Reihe mikromorphologischer Merkmale, um die Bewegungen der Schwebfliegen so zu manipulieren, dass sie in einer präzisen Pollenübertragung gipfeln. Der Schlüssel zu diesem Prozess sind die Fangblumen der Orchidee, die Pflanzenteile, die Fortpflanzungsorgane enthalten.
Blumen fangen, wie die von Phragmipedium vittatum, sind faszinierende Beispiele für Anpassungen, die oft mit Mimikry-Systemen am Eiablageort in Verbindung gebracht werden. Wenn eine Blume verwendet EiablageDurch sogenannte Standortmimikry versuchen diese Blüten, Insekten anzulocken, die ihre Eier ablegen wollen. Anstatt Bestäuber für eine bestimmte Zeit festzuhalten, manipulieren sie deren Bewegungen und zwingen sie so, einen vorgegebenen Weg zu nehmen, der die Pollenübertragung maximiert.
Eine Fliege versucht, einer Falle zu entkommen. Quelle: Cardoso et al. 2023.
Die Forscher fanden heraus, dass die Fangblüten der Orchidee dunkle, erhabene, blattlausartige Flecken aufweisen, die die Aufmerksamkeit der Schwebfliegen auf eine Rutschzone lenken. Diese Region hat nach unten ragende Papillenzellen, Zellen mit Ausstülpungen, die das Aufsteigen erschweren, und Schleimsekretion, die die Glätte fördert, wodurch potenzielle Bestäuber in das Labellum fallen, ein spezialisiertes Blütenblatt, das eine Pantoffel-ähnliche Struktur bildet.
Sobald sie sich im Pantoffel befinden, folgen die Schwebfliegen einer bestimmten Aufwärtsroute zu inneren Blattlaus-ähnlichen Flecken, indem sie sich an nach oben gerichteten Haaren festhalten, die ihren Halt unterstützen. Die seitliche Einschnürung des Labellums lenkt dann die Schwebfliegen in Richtung der StigmaDer weibliche Teil der Pflanze. Falls die Schwebfliegen Pollen einer anderen Orchidee tragen, deponieren sie ihn hier. Anschließend zwängen sie sich unter einen der gegliederten Staubbeutel und übertragen so Pollenspuren auf ihren Brustkorb. Schließlich schlüpfen sie durch eine der schmalen seitlichen Öffnungen, indem sie sich an den Härchen der Blütenblätter festhalten.
Eine Fliege entkommt schließlich der Orchidee, mit Pollen auf dem Rücken. Quelle: Cardoso et al. 2023.
Das Bemerkenswerte an diesem System ist, dass die Orchidee Blattläuse imitiert, die die Nahrungsquelle der Schwebfliegenlarven darstellen. Häufigere Täuschungsformen sind das Aussehen einer nahrungsreichen Pflanze oder eines Insekts des anderen Geschlechts. Die von den Fliegen auf oder in der Nähe der erhabenen schwarzen Flecken auf den Blüten abgelegten Eier deuten auf dieses Mimikry-System hin. Da die Blattläuse eine Illusion sind, sind alle von der Fliege abgelegten Eier zum Scheitern verurteilt. Cardoso und Kollegen stellen fest, dass die Fliegen von dieser Interaktion nichts haben. In ihrem Artikel schreiben sie:
Wir haben das gefunden P. vittatum Es handelt sich um eine belohnungslose, selbstkompatible, nicht-apomiktische und bestäuberabhängige Art. Sowohl künstliche Selbst- als auch Fremdbestäubung führten zu einem hohen Fruchtansatz, was zeigt, dass kein Selbstinkompatibilitätsmechanismus existiert. Allerdings stellten wir bei künstlich selbstbestäubten Früchten im Vergleich zu künstlich fremd- und offenbestäubten Früchten eine geringere Keimfähigkeit fest, was auf Inzuchtdepression hindeutet. Darüber hinaus war die Gesamtsamenzahl nach Selbstbestäubung geringer als nach Fremdbestäubung. Selbstbefruchtung hat somit offenbar schädliche Auswirkungen, und unsere Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der bestäubervermittelten Bestäubung für die Samenqualität und -quantität. (Cardoso et al. 2023)
LESEN SIE DEN ARTIKEL
João CF Cardoso, Steven D. Johnson, Uiara C. Rezende, Paulo E. Oliveira, Die „glitschige“ Orchidee der Dame: Funktionen der Blütenfalle und der Blattlaus-Mimikry bei einer von Schwebfliege bestäubten Pflanze Phragmipedium Arten in Brasilien, Annals of Botany, Band 131, Ausgabe 2, Februar 2023, Seiten 275–286, https://doi.org/10.1093/aob/mcac140
