Wenn wir an Bestäubung denken, fallen uns verschiedene Geschichten von Tieren ein, die Blüten auf der Suche nach Pollen, Nektar oder anderen Ressourcen besuchen. In diesen Geschichten sehen wir meist Bestäuber, die frei verschiedene Blüten besuchen, angezogen von ihren leuchtenden Farben, ihren köstlichen Düften oder ihrem süßen Nektar. Aber Aristolochie schreibt das Drehbuch neu: Diese Blumen locken Bestäuber mit falschen Versprechungen an und fangen sie dann gerade lange genug im Inneren ein, damit die Bestäubung stattfinden kann.

Die Blumen von Aristolochie werden von Fliegen bestäubt. Die Fliegen werden vom Geruch des verwesenden Fleisches angelockt, das sie produzieren, und imitieren damit die Orte, an denen diese Insekten Nahrung suchen oder ihre Eier legen. Während sie sich in der röhrenartigen Struktur dieser Blüten vorwärtsbewegen, können die Fliegen nicht mehr hinausfliegen und müssen so lange weiterfliegen, bis sie die Kammer erreichen, in der sich die pollen- und samentragenden Strukturen befinden. Verschiedene Autoren haben vorgeschlagen, dass Blüten zum Bau dieser Einbahnstraße auf spezielle haarähnliche Strukturen auf ihrer Oberfläche angewiesen sind, die Bestäuber an der freien Bewegung hindern. Dennoch hat bisher keine Studie experimentelle Beweise dafür geliefert, wie diese Strukturen den Pollentransport und die Fruchtproduktion beeinflussen – zwei Hauptprozesse, die uns Aufschluss über die Effektivität der Bestäubung geben.

Aristolochia esperanzae, die von Matalla-Puerto untersuchte Art. Foto von Carlos A. Matallana-Puerto.

Eine neue Studie von Carlos A. Matallana-Puerto untersucht, wie spezialisierte Haare, sogenannte „Einfangen von Trichomen„Sorgen Sie für die Bestäubung in Aristolochia esperanzae, Eine Art aus dem brasilianischen Cerrado. Zunächst beobachteten sie, wie sich die Blüten vom ersten Öffnen bis zum Verlassen der Blüte durch die Bestäuber veränderten. Dabei konzentrierten sie sich darauf, wann pollen- und samentragende Strukturen aktiv wurden und ob sich die Trichome veränderten. Das Team bewertete auch die Dichte der Trichome in den verschiedenen Blütenteilen. Diese detaillierte Beschreibung ermöglichte es den Forschern, ihre Struktur und Verteilung innerhalb der gesamten Blüte zu vergleichen.

Schließlich prüften die Forscher, ob diese Trichome für den Fang von Bestäubern unverzichtbar sind. Dazu entfernten sie die Trichome von einigen Blüten und beobachteten, wie viele Fliegen eindrangen und gefangen wurden und ob sich dies von den unveränderten Blüten unterschied. Darüber hinaus untersuchten sie, wie sich das Vorhandensein oder Fehlen von Trichomen darauf auswirkte, wie viele Pollenkörner nach dem Besuch der Bestäuber in den Blüten verblieben und wie viele Früchte von trichomfreien und unveränderten Blüten produziert wurden.

. Der Aristolochia esperanzae Die Blüte dauerte etwa 30 Stunden, und ab dem Zeitpunkt der Reife sind die samentragenden Strukturen bereits aktiv. Die Bestäuber, die in die Blüte eindringen, können jetzt nicht mehr aus dem Blüteninneren entkommen, da der Weg nach vorne zunehmend von dicht gepackten, nach innen gerichteten und mit Wachs überzogenen Fangtrichomen bedeckt ist – ein Rückweg, den die Bestäuber praktisch nicht bewältigen können. Nach 24 Stunden wird Pollen präsentiert und nur drei Stunden später verwelken die Fangtrichomen und geben den gefangenen Bestäubern einen Fluchtweg frei. In der Zwischenzeit interagieren die in der Blüte gefangenen Fliegen mit den Staubbeuteln der Blüte und verlassen die mit Pollen bedeckte Blüte. Die Fangtrichomen zwingen die Bestäuber daher, in der Blüte zu bleiben, bis der Pollen präsentiert wird.

Veränderungen in Trichomen von Aristolochia esperanzae von einem Tag auf den anderen. Am ersten Tag sind die Trichomfallen aufrecht, am zweiten Tag sind sie bereits verwelkt. Abbildung aus Matallana-Puerto et al. (2024).

Die Fangfunktion dieser Trichome wurde durch die Experimente der Autoren bestätigt. Mit intakten Trichomen blieb fast die Hälfte der fliegenden Fliegen gefangen, während Blüten ohne sie über siebenmal weniger Bestäuber enthielten. Die Autoren stellten außerdem fest, dass dieses Fangsystem den Fortpflanzungserfolg der Pflanze direkt beeinflusst. Blüten mit Trichomen wiesen nach dem Verwelken deutlich weniger Pollenkörner auf, was auf einen erfolgreichen Pollenexport hindeutet. Besonders wichtig war, dass nur diese Blüten Früchte trugen, was die erfolgreiche Bestäubung in Aristolochia esperanzae hängt ganz von seiner haarigen Falle ab.

Feldaufnahmen zeigen, wie Bestäuber in Blüten mit Trichomen gefangen werden, während es den Bestäubern, die Blüten ohne Trichome besuchen, gelingt, zu entkommen.

Ähnliche Fangmechanismen finden sich bei fleischfressenden Kannenpflanzen, die mit nach unten gerichteten Haaren und Wachsschichten verhindern, dass ihre Beute entkommt. Doch während fleischfressende Pflanzen Insekten als Nahrung fangen, Aristolochia esperanzae tut dies, um seine Fortpflanzung zu sichern. Diese von Matallana-Puerto geleitete Studie liefert den ersten eindeutigen Beweis für die Fangfunktion dieser Trichome und zeigt, wie winzige Blütenstrukturen komplexe Bestäubungsmechanismen antreiben können, die sicherstellen, dass Bestäuber zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind – selbst wenn die Pflanzen ihnen keine andere Wahl lassen.

DER ARTIKEL:: 

Matallana‐Puerto, CA, Brito, VL, Kuster, VC, Oliveira, PE und Cardoso, JC, 2024. Sex, Fliegen und Blütenfalle: Einfangen von Trichomen und ihre Funktion bei der Bestäubung. Functional Ecology, 38(10), pp.2261-2270.

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.

Titelbild: Aristolochia esperanzae von Carlos A. Matallana-Puerto.