Pflanzen und Bestäuber haben im Laufe der Zeit eine enge Beziehung entwickelt. Beide haben physiologische und morphologische Strategien entwickelt, um das Beste aus ihren Interaktionen herauszuholen. Bestäuber haben beispielsweise spezialisierte Körperteile entwickelt, wie behaarte Körper bei Bienen, verlängerte Saugrüssel bei Schmetterlingen und längliche Scheine bei Kolibris – alles mit dem Ziel, Pollen und Nektar effizienter zu sammeln und zu transportieren. Pflanzen wiederum haben Methoden entwickelt, um Bestäuber anzulocken, darunter leuchtende Farben, verlockende Düfte und große Blütenpracht. Diese Strategien können jedoch unbeabsichtigt auch Pflanzenfresser, wodurch die Pflanzen unter Druck gesetzt werden, Abwehrmechanismen zu entwickeln.

Schachbrettblume Blüten in nicht getarnten (AD) und getarnten (E) Populationen. Fotos von Huang et al. (2024). 

Zu den verschiedenen Abwehrmechanismen der Pflanzen gehören die Nutzung der unterschiedlichen Farbsehfähigkeiten von Mutualisten und Antagonisten, mechanische und chemische Abwehrmechanismen sowie Tarnung. Einige Pflanzen machen sich beispielsweise die Tatsache zunutze, dass verschiedene Tiere Farben unterschiedlich sehen. Rot gefärbte Blüten können Vögel anlocken, sind aber für bestimmte Insekten wie Bienen und Ameisen, die auf der Suche nach Nektar als Antagonisten agieren können, weniger auffällig. In diesem Fall hilft die rote Farbe den Blüten, diese Insekten zu meiden, und dient als Abwehrmechanismus. Mechanische Abwehrmechanismen umfassen Strukturen wie Dornen und Stacheln, während chemische Abwehrmechanismen die Produktion von giftigen oder abschreckenden Verbindungen beinhalten. Schließlich hat sich Tarnung als Abwehrstrategie bei Pflanzen als Reaktion auf den Selektionsdruck durch Pflanzenfresser herausgestellt und ist die wichtigste Abwehrstrategie der Alpenpflanze. Schachbrettblume.

Schachbrettblume zeigt bei verschiedenen Populationen eine Reihe von Blatt- und Blütenfarben, von Grün bis zu kryptischen Schattierungen wie Grau oder Braun, die der Pflanze helfen, sich in ihre felsige Umgebung einzufügen. Diese Anpassung variiert zwischen Populationen und wird durch den Druck der menschlichen Ernte für medizinische Zwecke beeinflusst. In den meisten Gebieten produziert die Pflanze gelbliche Blüten, die von Bienen bestäubt werden. In einigen Populationen sind die Blüten jedoch so getarnt, dass sie der Farbe der Felsen entsprechen.

Ob die Bestäubung dieser kryptischen Blüten und ihre Färbung Einfluss auf die Anzahl der produzierten Samen haben, blieb lange Zeit unbeantwortet, bis eine aktuelle Studie unter der Leitung von Tao Huang und sein Team. Ihre Forschung umfasste Bestäubungsexperimente, darunter die Messung von Blütenmerkmalen, die Schätzung von Blütenfarben, wie sie von verschiedenen Bestäubern wahrgenommen werden, die Analyse von Blütendüften und die Untersuchung des Fortpflanzungserfolgs in fünf Populationen im Nordwesten Provinz Yunnan, Südwestchina.

Überraschenderweise stellten sie fest, dass trotz ihrer getarnten Blüten, F. delavayi Pflanzen produzierten eine große Anzahl von Samen, was bedeutet, dass auch bei versteckter Bestäubung eine Bestäubung stattfindet. Wie? Indem sie ihre primären Bestäuber von Hummeln auf Fliegen umstellen. In der Population mit getarnten Blüten sind Fliegen die alleinigen Bestäuber, anders als in Populationen mit gelben Blüten, wo Hummeln dominieren. Die getarnten Blüten sind kleiner und perfekt für diese winzigen Fliegenbestäuber geeignet.

Bestäuber in Schachbrettblume Blumen. (F) Eine Hummel (Bombus prshewalskyi) besucht eine gelbe Blume (G) Eine Fliege (aus der Familie Anthomyiidae) besucht eine getarnte Blume. Fotos von Huang et al. (2024).

Interessanterweise verschmelzen die getarnten Blüten nahtlos mit ihrer felsigen Umgebung, wodurch sie für Hummeln und Fliegen nahezu unsichtbar sind. Hummeln sind bekannte Bestäuber in alpinen Zonen und besitzen ein trichromatisches Farbsehen, was bedeutet, dass sie drei Arten von Farbrezeptoren in ihren Augen haben. Diese Fähigkeit ermöglicht es ihnen, verschiedene Farben zu unterscheiden, wie zum Beispiel die gelben Farbtöne von F. delavayi Blüten. In der alpinen Umgebung, wo die Pflanzenvielfalt oft gering ist und die Bestäubungseffizienz für den Fortpflanzungserfolg entscheidend ist, sind Hummeln aufgrund ihres scharfen Farbsehens besonders effektiv bei der Lokalisierung und Bestäubung der gelben Blüten von F. delavayi.

In ähnlicher Weise spielen Fliegen in kalten Umgebungen eine entscheidende Rolle und verfügen über ein dreifarbiges Farbsehen. Anthomyiidae-Insekten, die Hauptbestäuber der getarnten Population, sind als wichtige Bestäuber anderer alpiner und arktischer Pflanzen bekannt. Vorherige Studien haben gezeigt, dass Fliegen kleine Farbunterschiede erkennen können, sich aber mehr auf den Geruch als auf das Sehvermögen verlassen, was ihnen ermöglicht, diese versteckten Blumen zu finden. In diesem Fall gehen sie also davon aus, dass sich Fliegen hauptsächlich von den Gerüchen leiten lassen.

In Bezug auf den Fortpflanzungserfolg zeigten Populationen mit getarnten und nicht getarnten Blüten vergleichbare Frucht- und Samenproduktionsraten. Obwohl Fliegen weniger effiziente Bestäuber als Hummeln sind, besuchen sie getarnte Blüten deutlich häufiger als Hummeln in anderen Populationen. Diese häufigen Besuche kompensieren ihre geringere Effizienz, was zu ähnlichen Frucht- und Samenproduktionsraten führt.

Die Ergebnisse der Forschung von Huang und Kollegen legen nahe, dass F. delavayi hat je nach Blütenfarbe und Umgebung unterschiedliche Strategien entwickelt, um Bestäuber anzulocken. Die getarnten Blüten scheinen sich an optisch weniger auffällige Methoden angepasst zu haben, Bestäuber anzulocken, indem sie sich mehr auf ihren Duft verlassen und kleiner sind, um mit ihren primären Bestäubern, den Fliegen, mithalten zu können. Diese Anpassung könnte eine Reaktion auf den hohen Erntedruck sein und zum Überleben der Pflanzen führen, die weniger sichtbar sind und daher weniger wahrscheinlich von Pflanzenfressern gepflückt werden. Das Verständnis dieser Mechanismen ist für Naturschutzbemühungen von entscheidender Bedeutung, insbesondere in Gebieten, in denen die Pflanze einem erheblichen Erntedruck ausgesetzt ist. Der Schutz sowohl der Pflanze als auch ihrer Bestäuber ist für die Aufrechterhaltung des ökologischen Gleichgewichts und das Überleben dieser Art von wesentlicher Bedeutung.

DER ARTIKEL::

Huang, T., Song, B., Chen, Z., Sun, H., & Niu, Y. (2024). Bestäuberwechsel sichert Fortpflanzungserfolg bei getarnter Alpenpflanze. Annals of Botany, mcae075. https://doi.org/10.1093/aob/mcae075

Victor HD Silva ist Biologe und begeistert sich für die Prozesse, die die Interaktionen zwischen Pflanzen und Bestäubern prägen. Aktuell erforscht er, wie die Urbanisierung diese Interaktionen beeinflusst und wie städtische Grünflächen bestäuberfreundlicher gestaltet werden können. Weitere Informationen finden Sie auf seinem Twitter-Profil @another_VDuarte.

Portugiesische Version von Victor HD Silva (in Arbeit).

Vorgestelltes Bild: Nicht getarnt Schachbrettblume Blumen werden von einer Hummel besucht aus Huang et al. (2014).