Botaniker wissen seit Ende des 19th Jahrhundert, dass Pflanzen, die sich selbst befruchten, eher einen jährlichen Lebenszyklus haben, während Stauden sind eher Outcrosser. Dies kann daran liegen, dass schlechte Bedingungen während der Fortpflanzungszeit für einjährige Pflanzen größere Folgen haben als für Stauden, wenn nur eine Auskreuzung möglich ist. Die Selbstbestäubung entlastet diesen Druck, und tatsächlich besetzen viele Einjährige unvorhersehbare und marginale Umgebungen. Umgekehrt kommen Stauden oft in sehr wettbewerbsintensiven Umgebungen vor, in denen qualitativ hochwertige Nachkommen eine höhere Priorität haben.
Das Auftreten von sowohl einjährigen als auch mehrjährigen Populationen innerhalb derselben Art ist so selten, dass nur eine dieser Arten auf ihre Selbstbefruchtungs- versus Auskreuzungsraten untersucht wurde: ein Wildreis, bei dem die einjährigen Pflanzen hauptsächlich selbstbefruchtet wurden, während die mehrjährigen Pflanzen eine gemischtes Paarungssystem.
In einem neuen Artikel, erschienen in Annals of Botany, Hauptautor Yue Ma und Kollegen untersucht 21 Populationen von Incarvillea sinensis, eine Art, die aus einjährigen und mehrjährigen Individuen besteht. Von den 21 Populationen enthielten 16 nur den einen oder anderen Lebenszyklus, während fünf eine Mischung aus beiden waren. Für jede Population nahmen die Forscher Messungen in Bezug auf Größe und Blütenmerkmale vor und verwendeten Mikrosatelliten-Loci, um die Auskreuzungsraten abzuschätzen. Innerhalb der gemischten Populationen untersuchten sie die Besuchsraten der Bestäuber sowie den Frucht- und Samenansatz.
Entsprechend der Theorie kreuzten die mehrjährigen Populationen signifikant häufiger aus als die einjährigen, ein Unterschied, der auch bei gemischten Populationen beobachtet wurde. Mehrjährige Pflanzen produzierten mehr Blüten, die größer waren als die der einjährigen Pflanzen, was auf eine größere Ressourcenallokation hindeutet, um Bestäuber anzulocken. In gemischten Populationen hatten einjährige Pflanzen einen höheren Frucht- und Samenansatz als Stauden.
Eine der durchgeführten Blütenmessungen, die der Trennung zwischen Narbe und Staubbeutel (Herkogamie), zeigte deutliche Unterschiede zwischen einjährigen und mehrjährigen Pflanzen, wobei bei einjährigen Pflanzen eine geringere Trennung festgestellt wurde. Dies deutet stark darauf hin, dass Unterschiede in den Paarungssystemen eine genetische Grundlage haben.
„Das Besondere an unseren Ergebnissen ist, dass das Paarungssystem und die Verbindung zwischen Lebenszyklus und Populationsstruktur über ein breites geografisches Gebiet mit bemerkenswerten Umweltvariationen hinweg erhalten bleiben. Wir konnten keinen einzigen Fall finden, in dem einjährige Populationen auch nur mäßig Fremdbefruchtung aufwiesen oder mehrjährige Populationen hohe Selbstbefruchtungsraten zeigten“, schreiben die Autoren.
