Aronstabgewächse ahmen Duft ihrer Bestäuber nach

3. April 2012, 15:18
  • Die Teufelszunge (Amorphophallus konjac) kommt im südostasiatischen Raum vor. Bestäubt wird sie von Blatthornkäfern, deren Geruch sie nachahmt.
    foto: universität zürich

    Die Teufelszunge (Amorphophallus konjac) kommt im südostasiatischen Raum vor. Bestäubt wird sie von Blatthornkäfern, deren Geruch sie nachahmt.

Nicht alle Pflanzen und ihre bestäubenden Insekten haben sich in wechselseitiger Anpassung entwickelt

Die Farbe und der Duft von Blüten und deren Wahrnehmung durch bestäubende Insekten haben sich in wechselseitiger Anpassung entwickelt - so lautet jedenfalls der anerkannte Wissensstand. Dies muss jedoch nicht immer so sein, wie ein Schweizer Evolutionsbiologe nun herausgefunden hat. Zumindest Aronstabgewächse entwickelten ihren Duft analog der bereits existierenden Duftstoffe von Blatthornkäfern und passten sich damit nur einseitig an die Käfer an.

Hummeln, Bienen, Fliegen und Käfer werden durch Blütenformen, -farben und Duftstoffe von Pflanzen angelockt. Häufig haben bestäubende Insekten Vorlieben für bestimmte Düfte und suchen die entsprechenden Blüten bevorzugt auf. Bislang ging die Forschung davon aus, dass sich Blütendüfte und die Vorliebe der Bestäuber für einen spezifischen Duft evolutionsgeschichtlich gemeinsam entwickelt hätten; man spricht in diesem Zusammenhang von einer Koevolution von Pflanze und Insekt. Der Evolutionsbiologe Florian Schiestl von der Universität Zürich weist nach, dass dies zumindest bei der Familie der Aronstabgewächse nicht der Fall gewesen ist.

Uralte Düfte

Schiestl und ein Bayreuther Kollege untersuchten Aronstabgewächse und deren Bestäuber, Vertreter aus der Familie der Blatthornkäfer. Bei diesen entdeckten sie viele zur chemischen Kommunikation genutzten Duftmoleküle, die sich auch bei den Pflanzen fanden. Mittels stammesgeschichtlicher Rekonstruktion stellten sie fest, dass diese Düfte bereits bei den Vorfahren der heutigen Blatthornkäfer vorhanden gewesen sein müssen.

Diese prähistorischen Blatthornkäfer nutzten offenbar bereits zur Jura-Zeit die gleichen oder zumindest ähnliche Duftstoffe, um Nahrung oder Geschlechtspartner zu finden. Diese Vorfahren haben im Gegensatz zu den heutigen Blatthornkäfern noch keine Pflanzen bestäubt. Die ersten von Käfern bestäubten Aronstabgewächse sind erst rund 40 Millionen Jahre später entstanden. Dazu Florian Schiestl: "Im Lauf der Evolution haben die Aronstabgewächse die Duftstoffe der Blatthornkäfer und deren eigene Kommunikation imitiert, um so bestäubende Insekten effizienter anzulocken."

Koevolution spielt nicht immer eine Rolle

Die Koevolution wird in der Forschung als treibende Kraft für die Entwicklung einer wechselseitigen Anpassung zwischen zwei Organismen betrachtet. Dies gilt allerdings nicht für die Aronstabgewächse. Diese haben ihren Duft analog der bereits existierenden Kommunikation der Duftstoffe von Blatthornkäfern entwickelt. "Die Koevolution zwischen Pflanze und bestäubenden Insekten ist möglicherweise seltener, als bisher vermutet wurde", schlussfolgert Florian Schiestl. (red, derstandard.at, 3.4.2012)

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11 Postings
Aas

Die Blüte richt nach Aas um Aasfressende Käfer anzulocken.
Riechen diese Käfer wirklich so?

Außerdem kann man den Gestank dieser Blüte nicht mit Duft bezeichnen :-).

Wegen Verwesungsgeruch steht fast die Feuerweh vor der Tür, ein perfektes Schwiegermutter Geschenk!

Warum wurde eine Koevolution angenommen?

Rein logisch betrachtet ist doch eine Anpassung der Pflanze an die Wünsche ihrer Bestäuber naheliegender.

Bei Käfern und Blütenpflanzen wurde eigentlich auch nie wirklich von einer Koevolution ausgegangen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Cantharophilie
Eine tatsächliche Koevolution dürfte aber bei Blütenpflanzen und bestäubenden Vögeln vorliegen, weil sich hier beide anpassen mussten:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ornithophily
(Der "en.wiki-Artikel" ist in diesem Fall besser als der deutsche; beim anderen ist es umgekehrt)

Mal so und mal so.

Manche Insekten haben sich im Zuge der Koevolution so ausgeprägt an ihren Pflanzenpartner angepasst, dass sie ohne ihn aussterben würden, zB die Feigenwespen. Für jede Feigenart gibt es eine bestimmte Wespenart und die Feigen bilden spezielle Blütenstände, welche nach der Eiablage Gallen bilden, die perfekte Brutstuben sind und ganz auf die Bedürfnisse der jeweiligen Wespenart ausgebildet werden.

interessant, danke.

wird die Feige durch die Wespe befruchtet, oder hat diese etwas anderes davon?

Mein Ansatz war: Bei der Fortpflanzung mit Insektenhilfe "will" die Pflanze etwas und muss daher etwas "bieten", daher passt sich die Pflanze dem Insekt an.

Ja, die Feigenart wird ausschließlich von ihrer eigenen, jeweiligen Feigenwespenart befruchtet. Somit stirbt die Feigenart aus, wenn die Wespenart austirbt und umgekehrt.

Besonders bizarr bei der "Echten Feige" (Ficus carica), wo neben der Feigenwespe auch noch zwei Varietäten der Pflanze selbst im Spiel sind:
http://de.wikipedia.org/wiki/Echt... l.C3.BCten

Eigentlich linkt die Feige alle Wespen, die zur Eiablage zufällig bei einer Essfeige landen. Die Blütenstände beider Varietäten der Feige sind so gestaltet, dass die Wespe selbst nicht zwischen der für sie notwendigen Bocks- und der für sie nutzlosen Essfeige unterscheiden kann. Und wäre es nicht so, würden beide Arten aussterben.

Trotzdem haben beide offensichtlich einen Vorteil davon, sonst hätte sich ein so komplexes Zusammenspiel wohl kaum durchsetzen können.

Das ist seit Langem endlich wieder einmal ein interessanter stream; hoffentlich beteiligen sich noch viele daran.

Selbstverständlich ist diese Zusammenarbeit für beide Seiten lohnend. Die Pflanze erspart sich viele Ressourcen durch die punktgenaue, gezielte Befruchtung, da sie sonst riesige Mengen an Pollen und viel mehr weibliche Blüten erzeugen müsste, um zB als Windbestäuber die gleiche Befruchtungsrate zu erzielen, die Wespen müssten große Anstrengungen für den Nestbau und die Ernährung ihres Nachwuchses auf sich nehmen. Eine Win/Win-Situation, die allerdings das System selbst komplizierter und damit unsicherer macht. Ein höherer Grad an Spezialisierung, nicht nur, aber auch besonders beim Vermehrungszyklus, bedeutet immer auch ein höheres Risiko für die Arterhaltung.

Also eine Win/Win-Situation und gleichzeitig auch eine potentielle Sackgasse.

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