Misteln sind parasitäre Pflanzen, aber wie wählen sie ihre Wirte aus? Jeremy Midgley von der Universität Kapstadt hat eine Studie im veröffentlicht Afrikanisches Journal der Ökologie das suggeriert Einige Pflanzen sind immun gegen Misteln. Die Forschung basiert auf Epiparasiten, Pflanzen, die einen Parasiten parasitieren können. Die Studie hat Auswirkungen auf das Verständnis der Interaktion parasitärer Pflanzen mit ihren Wirten.

Was sind Misteln?

Misteln sind parasitäre Pflanzen Sie heften sich an die Äste von Bäumen und Sträuchern und stehlen ihren Wirten Wasser und Nährstoffe. Im Gegensatz zu den meisten Pflanzen haben Misteln keine echten Wurzeln im Boden. Stattdessen greifen sie über sogenannte Strukturen auf das Gefäßsystem des Wirts zu Haustoria.

Weltweit gibt es über 1,500 Mistelarten. Misteln gedeihen in gemäßigten und tropischen Regionen auf der ganzen Welt. Einige Mistelarten sind Spezialisten, die nur a einzelne Art oder Gattung von Wirtspflanzen. Andere sind Generalisten, die mehrere unabhängige Hosts infizieren können. Im Allgemeinen sind Misteln durch ihre Fähigkeit eingeschränkt, in das Wirtsgewebe einzudringen und Zugang zu Wasser zu erhalten.

Der Erfolg einer Mistel beruht darauf, dass sie eine höhere Transpirationsrate hat als ihr Wirt. Es saugt Flüssigkeit an und dann verliert es durch seine Blätter, während es Photosynthese betreibt. Da Wasser schneller durch die Mistel fließt, nimmt sie ständig frische Nährstoffe auf, um zu wachsen.

Warum epiparasitäre Misteln wichtig sind

In seltenen Fällen haftet ein Mistelzweig an und eine andere Mistelpflanze parasitieren. Dieses Phänomen wird Epiparasitismus genannt. Es sind nur etwa 27 obligat epiparasitäre Mistelarten bekannt. Das sind Pflanzen, die eine andere Mistel parasitieren müssen, um zu überleben. Beispiele für epiparasitäre Misteln sind: Viscum goetzei und Viscum loranthicola.

Um erfolgreich zu sein, benötigen diese Epiparasiten eine höhere Transpirationsrate als die Wirtsmistel, die wiederum höher ist als die der ursprünglichen Wirtspflanze. Wenn also der Grund dafür, dass eine Mistel eine Pflanze befällt, physiologischer Natur ist, dann sollte ein Epiparasit auch gerne den Wirt seines Wirts angreifen. Wenn der Epiparasit den Wirt des Wirts nicht angreifen kann, ist der Basiswirt immun gegen einen direkten Angriff des Epiparasiten.

Das ist es also, was Jeremy Midgley herauszufinden versuchte. Haben Epiparasiten die Wirte eines Wirts angegriffen? Dies ist keine einfache Untersuchung, da einige Misteln als Parasiten oder Epiparasiten leben oder sich sogar selbst parasitieren können.

Studieren von Misteln in Südafrika

Um die Immunitätshypothese zu testen, führte Midgley Feldforschungen in der südafrikanischen Dickichtvegetation im West Coast National Park durch. In diesem Gebiet gibt es eine Vielzahl verholzender Sträucher und Bäume, die als Mistelwirte geeignet sind.

Midgley konzentrierte sich auf drei häufig vorkommende Mistelarten: Viscum rotundifolium, Viscum capenseund Septulina glauca. Viscum rotundifolium ist ein Spezialist, der eine einzelne Wirtsart erschließt Viscum capense ist ein Generalist. Septulina glauca ist auch auf eine oder zwei Wirtspflanzen spezialisiert. Diese drei Misteln ermöglichten den Vergleich von Parasitismusstrategien und Wirtspräferenzen am selben Standort.

Insgesamt drei Mistelarten 15 verschiedene Gehölze parasitiert Arten am Standort. Sie infizierten jedoch nicht viele andere potenzielle Wirtsarten, die vorhanden waren. Midgley untersuchte auch epiparasitäre Wechselwirkungen und fand keine Fälle, in denen die Misteln die Wirtsarten anderer Misteln parasitierten.

Beweise für die Immunitätshypothese

Midgleys Feldbeobachtungen lieferten Beweise zur Unterstützung der Immunitätshypothese für die Wirtsspezifität der Mistel.

Midgely fand zum Beispiel heraus, dass die Mistel Viscum capense parasitiert Viscum rotundifolium am Studienort. Jedoch, Viscum capense hat keine der üblichen Wirtsarten infiziert Viscum rotundifolium ist normalerweise darauf angewiesen, auch wenn diese Hosts reichlich vorhanden waren.

Diese Vermeidung des direkten Parasitismus der eigenen Wirte eines Mistelwirts widerspricht der Vorstellung, dass Misteln kompatible Wirte nur aufgrund der Umweltbedürfnisse auswählen. Es passt auch nicht zu der Tatsache, dass viele Misteln auf einen engen Bereich von Wirtspflanzen spezialisiert sind.

Weltweit handelt es sich um obligaten Epiparasitismus, bei dem eine Mistel nur andere Misteln parasitieren kann sehr selten – kommt bei etwa 1 % der Mistelarten vor. Die Immunitätshypothese kann diese Seltenheit besser erklären.

Midgleys Ergebnisse weisen auf chemische oder physikalische Barrieren hin, die Misteln daran hindern, Verwandte ihrer typischen Wirte direkt zu parasitieren. Die Ergebnisse stützen die Immunitätshypothese, bei der die Wirtsspezifität eher durch Inkompatibilität als durch Umweltfaktoren vermittelt wird.

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Midgley, J. (2023) „Epiparasitäre Misteln parasitieren nicht den Wirt ihres Wirtes, was die Immunitätshypothese für die Wirtswahl stützt." Afrikanisches Journal der Ökologie. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1111/aje.13212.

Cover: Viscum rotundifolium. Bild: JMK / Wikimedia Commons