Wie sich Blütenpflanzen gegen ausbeuterische Bestäuber wehren

18. Juli 2015, 11:34
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Manche Bestäuber führen keine symbiotische Beziehung mit Blütenpflanzen, sondern bringen ihnen den Tod. Doch es gibt Abwehrstrategien

Jena – Blütenpflanzen duften, um Bestäuber anzulocken. Zur Belohnung für ihre Hilfe bei der Fortpflanzung gibt es süßen Nektar. Doch nicht immer beruht diese Wechselwirkung allein auf einem symbiotischen Prinzip: Manche Mottenweibchen etwa legen nach dem Bestäuben der Blüten ihre Eier auf der Pflanze ab, aus denen dann hungrige Raupen schlüpfen und das Überleben der Pflanze bedrohen. Ein Beispiel dafür ist der Tabakschwärmer Manduca sexta, der die Blüten des Kojotentabaks Nicotiana attenuata bestäubt, dessen Raupen dann aber verheerende Fraßschäden verursachen können.

Wie Forscher des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena nun herausgefunden haben, variieren in natürlichen Populationen dieser wilden Tabakpflanze die Konzentrationen und Mengen von Blütenduft und Nektar. Es gibt sogar Pflanzen, deren Blüten gar keinen Nektar produzieren und somit ihre Bestäuber mit Blütenduft an der Nase herumführen.

Um den Einfluss von Blütenduft und Nektar auf Bestäuber und Herbivoren unabhängig voneinander zu untersuchen, verwendeten die Forscher im Versuch Pflanzen, die genetisch so verändert worden waren, dass sie entweder kein Benzylaceton – der Hauptbestandteil des Blütendufts – oder keinen Nektar produzieren konnten. Eine weitere Gruppe von Pflanzen konnte weder Blütenduft noch Nektar bilden.

Verlockung und Belohnung

Untersucht wurden besonders die Auswirkungen dieser Merkmale auf die Auskreuzungsrate nach Bestäubung durch drei verschiedene Pollenlieferanten: den Tabakschwärmer Manduca sexta, den Linienschwärmer Hyles lineata, und den Kolibri Archilochus alexandri. Eine hohe Auskreuzungsrate wird erzielt, wenn bei der Bestäubung Pollen und somit die genetische Information einer Pflanze zu anderen Pflanzen getragen wird. Dies erhöht die genetische Vielfalt in der Pflanzenpopulation.

Während die Belohnung in Form süßen Nektars die Bestäuber von Blüte zu Blüte fliegen lässt, ist der Blütenduft ein Locksignal für diese Belohnung. Die Auswertung der Experimente ergab, dass sowohl Duft als auch Nektar dafür sorgen, dass Blüten häufiger von Bestäubern besucht werden. Andererseits wirkt Duft und in noch stärkerem Maße Nektar direkt auf das Eiablageverhalten von Tabakschwärmer-Weibchen. Produziert eine Pflanze mehr Nektar, finden sich auf ihr auch mehr Eier.

Dass die Nektarproduktion das Eiablageverhalten von Tabakschwärmer-Motten stärker beeinflusst als der Blütenduft, hat die Forscher überrascht. Offensichtlich nutzen die Motten den Nektar als eine Art Indikator für die Größe oder den Gesundheitszustand der Pflanze und messen ihrem Nachwuchs größere Überlebenschancen bei, wenn sie auf Pflanzen heranwachsen, die viel Nektar produzieren. "Manche Pflanzen täuschen hingegen die Anwesenheit von Nektar vor, profitieren aber von nektarproduzierenden Nachbarpflanzen und den getäuschten Bestäubern. Damit sind diese nektarfreien Pflanzen vor Raupenbefall stärker geschützt", erläutert Danny Kessler, Erstautor der Studie.

Fitness-Indikator

Blüten sind mit vielen Herausforderungen konfrontiert. Sie müssen die Auskreuzung und somit den Fortpflanzungserfolg sicherstellen. Dabei sind sie auf Bestäuber verschiedener Arten angewiesen, die bestimmte Vorlieben im Hinblick auf Blütenmerkmale haben und unterschiedliche Verhaltensweisen an den Tag legen. Gleichzeitig müssen die Blüten aber auch dafür sorgen, dass Motten nicht zu viele Eier auf der Pflanze ablegen.

Die Kombination beider Merkmale, Blütenduft und Nektarproduktion, erfordert eine gewisse Feinabstimmung um die Fitness einer Pflanze zu maximieren. Große Motten wie Manduca sexta legen wahrscheinlich längere Strecken innerhalb einer Nacht zurück als beispielsweise Kolibris, die nur in der Umgebung ihres Nestes Blüten besuchen. Da wilde Tabakpopulationen in der Natur oftmals isoliert anzutreffen sind, könnte Manduca sexta die Übertragung von Pollen über größere Entfernungen gewährleisten. (red, 18.7.2015)

  • Ein Weibchen des Tabakschwärmers Manduca sexta  legt seine Eier auf den Blättern einer Tabakpflanze ab, nachdem es  zuvor deren Blüten bestäubt hat. Aus den Eiern schlüpfen später hungrige Raupen,  die der Pflanze den Tod bringen können.
    foto: mpi/ d. kessler

    Ein Weibchen des Tabakschwärmers Manduca sexta legt seine Eier auf den Blättern einer Tabakpflanze ab, nachdem es zuvor deren Blüten bestäubt hat. Aus den Eiern schlüpfen später hungrige Raupen, die der Pflanze den Tod bringen können.

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