Attraktiv oder abwehrbereit? Pflanzen stehen vor der Wahl

    12. April 2019, 06:30
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    Forscher konfrontierten Pflanzen mit nützlichen und/oder schädlichen Insekten und besahen sich die Auswirkungen

    Wien – In der Natur wird eine strenge Rechnung geführt: Die Ressourcen sind begrenzt – langfristig überleben kann daher nur, wer sie optimal ausnützt. Pflanzen etwa können ihre Energiereserven in die Ausbildung besonders attraktiver Blüten investieren, die viele Bestäuber anlocken. Oder sie stecken die Energie in die Bildung giftiger Abwehrstoffe gegen Fressfeinde. Beides dient dem Überleben – welche Strategie wann zum Tragen kommt, berichten Forscher der Uni Zürich im Fachblatt "Science".

    Das Experiment

    Der aus Österreich stammende Biologe Florian Schiestl und sein Kollege Sergio Ramos haben im Gewächshaus zwei Jahre lang Rübsen oder Rübsamen (Brassica rapa), eine Art aus der Familie der Kreuzblütengewächse, einem Evolutionsexperiment unterzogen. Die Pflanzen wurden unter vier Bedingungen gehalten: entweder von Hummeln bestäubt oder von Hand, und jeweils einmal mit schädlichen Schmetterlingsraupen in Kontakt gebracht und einmal von diesen unbehelligt gelassen.

    Nach sechs Generationen hatten die von Hummeln bestäubten Pflanzen ohne Raupenfraß die größten Blüten, die auch am stärksten dufteten. "Diese Pflanzen hatten sich während des Experiments an die Vorlieben der Hummeln angepasst", so Ramos. Kamen jedoch zu den Hummeln auch Raupen dazu, waren die Blüten kleiner und dufteten weniger, und die Pflanze enthielt mehr giftige Abwehrstoffe. "Die Raupen beeinträchtigten die Evolution attraktiverer Blüten, da die Pflanzen mehr Ressourcen in ihre Verteidigung investierten", so der Forscher.

    Interaktive Effekte

    Die weniger attraktiven Blüten hatten auch zur Folge, dass die Hummeln sie weniger gut bestäubten. So entwickelten die mit Hummeln und Raupen gehaltenen Pflanzen die Tendenz zur Selbstbestäubung. Dies unterstreicht die Wechselwirkung der Einflüsse von Nützlingen und Schädlingen auf die Ausprägung von Pflanzenmerkmalen.

    Die Studie zeigt laut Uni Zürich, wie bedeutend solch interaktive Effekte für die Entwicklung der Vielfalt seien. Wenn sich durch Umweltveränderungen wie Klimawandel oder Insektensterben die Zusammensetzung der Organismen ändert, mit denen Pflanzen in Kontakt sind, kann sich dies rasch in ihrer Evolution niederschlagen.

    "Die vom Menschen verursachten Umweltveränderungen beeinflussen das evolutionäre Schicksal einer Vielzahl von Organismen – mit Folgen für Ökosystemstabilität, Biodiversitätsverlust und Ernährungssicherheit", so Schiestl. Noch nie sei das Verständnis für diese Mechanismen so relevant gewesen wie heute. (APA, red, 12. 4. 2019)

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