Insekten steuern Pflanzenevolution ähnlich schnell wie Züchter

20. März 2017, 08:00
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Schon nach neun Generationen unterschieden sich ausschließlich von Hummeln bzw. von Fliegen bestäubte Pflanzen deutlich

Wien/Zürich – Ohne die fleißigen Bestäuber unter den Insekten würde es nicht gut stehen um den Pflanzensex. Darum ist es kein Wunder, dass Pflanzen im Laufe der Evolution zahlreiche Merkmale an ihre Bestäuber angepasst haben. Dass dies sehr schnell vor sich gehen kann, haben nun Wissenschafter um den aus Österreich stammenden Biologen Florian Schiestl von der Uni Zürich beobachtet. Schon nach neun Generationen unterschieden sich Pflanzen, je nachdem ob sie nur von Hummeln oder Fliegen mit Blütenstaub versorgt wurden.

Florial Schiestl vom Institut für Systematische und Evolutionäre Botanik der Universität Zürich und sein Doktorand Daniel Gervasi verwendeten für ihre Versuche Rübsen (Brassica rapa), einen Verwandten des Raps. Sie ließen eine Pflanzengruppe über mehrere Generationen nur von Hummeln bestäuben, eine zweite nur von Schwebfliegen. In einer Kontrollgruppe wurden die Pflanzen mit der Hand bestäubt.

Große Unterschiede nach kurzer Zeit

Bereits nach neun Generationen zeigten sich "erstaunlich deutliche Unterschiede", berichten Schiestl und sein Team im Fachjournal "Nature Communications". Die von Hummeln bestäubten Pflanzen waren größer, ihre Blüten dufteten stärker und hatten größere UV-Licht reflektierende Areale als die von Hand bestäubten Pflanzen. Dagegen waren die von Schwebfliegen bestäubten Rübsen kleiner, ihre Blüten dufteten weniger und die Pflanzen bestäubten sich deutlich häufiger selbst.

Die Bestäuber unterscheiden sich in ihren Präferenzen und treffen damit eine Auslese, ähnlich wie das auch Pflanzenzüchter machen, erklärte Schiestl den Mechanismus hinter der evolutionären Veränderung. Dass sich die Pflanzen aus der Schwebfliegen-Gruppe deutlich öfter selbst bestäuben, führen die Forscher auf die geringere Bestäubungseffizienz der Fliegen zurück.

Schnelle Evolution

Die rasche Veränderung innerhalb nur weniger Generationen überraschte die Wissenschafter. "Traditionell geht man davon aus, dass die Evolution langsam verläuft", sagte Schiestl. Der rasche Einfluss der Bestäuber könnte aber auch weitreichende Auswirkungen haben: "Eine veränderte Zusammensetzung von Bestäuberinsekten in natürlichen Lebensräumen kann einen rapiden evolutiven Wandel bei Pflanzen bewirken."

Aufgrund des massiven Bienensterbens in den vergangenen Jahren könnten Pflanzen etwa vermehrt auf Fliegen als Bestäuber angewiesen sein. Denkbar wäre, dass dies einen schwächeren Blütenduft und mehr Selbstbestäubung zur Folge hat. "Längerfristig würde dadurch die genetische Variabilität einer Pflanzenpopulation geschmälert und die Pflanzen würden krankheitsanfälliger", so Schiestl. (APA, red, 20.3.2017)

  • Werden Rübsen ausschließlich von Hummeln bestäubt,...
    foto: reuters/stephen ausmus

    Werden Rübsen ausschließlich von Hummeln bestäubt,...

  • ... zeigten sie innerhalb weniger Generationen einen größeren Wuchs (links) und dufteten stärker als jene Population, die nur von Schwebfliegen befruchtet wurden (rechts).
    foto: uzh

    ... zeigten sie innerhalb weniger Generationen einen größeren Wuchs (links) und dufteten stärker als jene Population, die nur von Schwebfliegen befruchtet wurden (rechts).

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