Die Geschlechtszuordnung kann bei Pflanzen sehr fließend sein – mit Populationen, die oft aus einer Mischung aus Weibchen, Männchen und Hermaphroditen bestehen (Pflanzen mit beiden funktionalen Sätzen von Geschlechtsorganen). Es wird angenommen, dass das Gleichgewicht der Geschlechter Umweltbelastungen widerspiegelt – etwa ob die Bevölkerung isoliert ist und die genetische Ausstattung der Pflanzen. Botaniker gehen allgemein davon aus, dass zwittrige Pflanzen besser geeignet sind, um unter Umweltstress und geringer Pflanzenzahl zu überleben. Dies liegt vermutlich daran, dass die Bestäubung über kürzere Entfernungen erfolgt und Pflanzen weniger abhängig von Bestäubungsvektoren sind.
Ein Hermaphrodit zu sein, hemmt jedoch aktiv die Auskreuzung (erhöht die Gefahr einer „Inzuchtdepression“), und es wird angenommen, dass die Umweltbelastungen nachgelassen haben. Es gibt viele Fälle, in denen sich Gruppen von Zwitterpflanzen im Laufe der Zeit zu eingeschlechtlichen Individuen entwickelt haben (Fachbegriff „diözisch“) '). Eine Schlüsselfrage ist, wie das Gleichgewicht der Geschlechter in diesen zweihäusigen Populationen aufrechterhalten wird, wenn die Umwelt beginnt, gegen das eine oder andere Geschlecht zu selektieren – was zu einer sogenannten „Partnerbeschränkung“ führt.
In eine kürzlich in Current Biology veröffentlichte Arbeit, Guillaume Cossard und Kollegen aus der Gruppe von John Pannell in Lausanne beschreiben, wie sie eine komplexe und sorgfältig kontrollierte kontrollierte 'experimentelle Evolution' Experiment, um diese Frage zu beantworten. Sie entfernten männliche Pflanzen aus einer sorgfältig kontrollierten Population zweihäusiger einjähriger Quecksilber (Mercuralis annua)-Pflanzen mit einem „Standard“-Gleichgewicht von 1:1 Männchen:Weibchen und untersuchten die Folgen über vier Generationen. Zu ihrer Überraschung begannen viele zuvor weibliche Pflanzen, männliche Blüten zu entwickeln. Wie oben erwähnt, kann dies bei normalen Populationen sehr gelegentlich vorkommen, aber in diesen Experimenten verhielten sich 23-mal mehr weibliche Blüten auf diese Weise. Ebenfalls unerwartet war die Beobachtung, dass die jetzt bisexuellen Pflanzen nicht nur die Fähigkeit zur Selbstbefruchtung entwickelten, sondern auch den Samenansatz erhöhten, sowohl in Abwesenheit männlicher Pflanzen als auch wenn männliche Pflanzen wieder in die Population eingeführt wurden.
Hat dies eine Relevanz für reale – und nicht für experimentelle – Pflanzenpopulationen? Sicherlich wäre die Entwicklung dieses „funktionalen Hermaphroditismus“ von starkem Anpassungsvorteil, wenn das Geschlechtergleichgewicht gestört wird. Störungen könnten auftreten, wenn die Pflanzendichte entweder während der Besiedlung oder Erweiterung des Verbreitungsgebiets abnimmt – oder einfach, wenn sich einzelne Pflanzen außerhalb des Bestäubungsbereichs eines anderen Mitglieds der Art befinden. Es könnte auch das Auftreten von „androdiözischen“ Populationen in der Natur erklären, wo männliche Pflanzen mit Hermaphroditen koexistieren – was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise von Populationen abstammen, die männliche Pflanzen verloren und anschließend wiedergewonnen haben – aber Hermaphroditen hervorgebracht haben, um sie „über die Runden zu bringen“. die Zwischenzeit.
Wie bei allen guten Experimenten wirft diese Arbeit mehr Fragen auf, als sie beantwortet – nicht zuletzt, gibt es ein „Sehnsuchtssignal“, das dazu führt, dass einsame weibliche Pflanzen anfangen, männliche Blüten zu entwickeln?
