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Modularität ermöglicht rasche Anpassung einzelner Blütenteile an unterschiedliche Bestäuber
Die ersten Blütenpflanzen sind bereits vor mehr als 140 Millionen Jahren in der Kreidezeit entstanden. Mit zumindest 300.000 Arten sind diese damit die mit Abstand größte Pflanzengruppe. EvolutionsbiologInnen um Agnes Dellinger und Jürg Schönenberger von der Universität Wien haben nun in einer aktuellen Studie in Communications Biology dreidimensionale Blütenformen analysiert und herausgefunden, dass sich Blütenformen im Laufe der Evolution modular an die unterschiedlichen Bestäuber angepasst haben.
Blütenpflanzen sind durch eine erstaunliche Diversität an unterschiedlichen Blütenformen und -größen gekennzeichnet. Diese Diversität ist in Anpassung an unterschiedliche Bestäuber wie etwa Bienen, Fliegen, Schmetterlinge, Kolibris oder Fledermäuse entstanden. Obwohl einige Studien gezeigt haben, dass diese unterschiedlichen Bestäuber jeweils starken Selektionsdruck auf Blüten ausüben können, ist das Wissen, wie Blüten sich tatsächlich an diese Bestäuber anpassen, nach wie vor lückenhaft. Passt sich zum Beispiel die ganze Blüte an einen Bestäuber an, oder können sich einzelne Blütenteile unabhängig von anderen Blütenorganen an unterschiedliche Bestäuber anpassen?
In einer aktuellen Studie untersuchten WissenschafterInnen um Agnes Dellinger vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien die Blüten von 30 Pflanzenarten einer tropischen Pflanzengruppe (Merianieae) aus den Anden. "Jede dieser Pflanzenarten hat Anpassungen an entweder Bienen-, Vogel-, Fledermaus- oder Mäusebestäubung entwickelt", erklärt Dellinger. Mittels hochauflösender Computertomographie-Verfahren erzeugte das Forschungsteam 3D-Modelle der Blüten und analysierte diese anschließend mittels geometrisch-morphometrischer Methoden.
Die ForscherInnen konnten zeigen, dass sich die Blütenformen an die jeweils unterschiedlichen Bestäuber angepasst haben, die Blütenevolution jedoch nicht homogen über die gesamte Blüte verläuft. So weisen etwa die auffällig bunten, sterilen Blütenblätter schnellere Anpassungen an die unterschiedlichen Bestäuber auf als der Rest der Blüte: die reproduktiven Organe der Blüte zeigen die langsamsten Anpassungen. "Diese Untersuchung ist eine der ersten, die die gesamte dreidimensionale Blütenform analysiert und es wird spannend zu sehen, ob auch in anderen Pflanzengruppen eine ähnliche evolutionäre Entkopplung der Blütenorgane zu finden ist", so die Biodiversitätsforscherin abschließend.
Publikation in Communications Biology:
Modularity increases rate of floral evolution and adaptive success for functionally specialized pollination systems; Agnes S. Dellinger, Silvia Artuso, Susanne Pamperl, Fabián A. Michelangeli, Darin S. Penneys, Diana M. Fernández-Fernández, Marcela Alvear, Frank Almeda, W. Scott Armbruster, Yannick Staeder, Jürg Schönenberger; in Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-019-0697-7
Agnes Dellinger, MSc
Department für Botanik und Biodiversitätsforschung
Universität Wien
1030 - Wien, Rennweg 14
+43-1-4277-54083
agnes.dellinger@univie.ac.at
Univ.-Prof. Dr. Jürg Schönenberger
Department für Botanik und Biodiversitätsforschung
Universität Wien
1030 - Wien, Rennweg 14
+43-1-4277-540 80
juerg.schoenenberger@univie.ac.at
Blüte einer sperlingsvogelbestäubten Art der Gattung Axinaea.
© Agnes Dellinger
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3D-Blütenmodell der vogelbestäubten Art Axinaea costaricensis aus den Costa Ricanischen Bergregenwäl ...
© Agnes Dellinger
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Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Environment / ecology, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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