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Evolution: Hübsch mit Abwehrkräften

Besonders attraktive Blüten für die Bestäuber, gute Abwehrkräfte gegen pflanzenfressende Insekten: Pflanzen passen sich an die Organismen an, mit denen sie interagieren. Wie dies ihre Evolution prägt und zur Vielfalt beiträgt, haben Forscher in einem Experiment untersucht.


von sda
Publiziert: 11.04.2019 / 20:18

Es ist ein Abwägen von Nutzen und Ressourcen: Um Bestäuber anzuziehen und sich mit ihrer Hilfe zu vermehren, brauchen Pflanzen möglichst attraktive Blüten. Sind jedoch pflanzenfressende Insekten im Anflug, brauchen sie starke Abwehrkräfte. In was davon die Pflanze mehr investiert, hängt davon ab, mit welchen Organismen sie in Kontakt kommt, zeigt ein Experiment von Forschern der Uni Zürich. Im Fachblatt "Science" berichten die Wissenschaftler, wie sich der Einfluss von Nützlingen und Schädlingen auf die Evolution von Pflanzen die Waage hält.

Grössere Blüten und mehr Duft

Florian Schiestl und Sergio Ramos haben im Gewächshaus zwei Jahre lang Rübsenkohl - einen Verwandten des Raps - einem Evolutionsexperiment unterzogen, wie die Hochschule mitteilte. Die Pflanzen wurden unter vier Bedingungen gehalten: entweder von Hummeln bestäubt oder von Hand, und jeweils einmal mit Schmetterlingsraupen, einmal ohne.

Nach sechs Generationen hatten die von Hummeln bestäubten Rübsenkohlpflanzen ohne Raupenfrass die grössten Blüten, die auch am stärksten dufteten. "Diese Pflanzen hatten sich während des Experiments an die Vorlieben der Hummeln angepasst", erklärte Ramos gemäss der Mitteilung. 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.

Weitreichende Folgen

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 zeige, wie bedeutend solch interaktive Effekte für die Entwicklung der Vielfalt seien, schrieb die Uni Zürich. 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", liess sich Schiestl zitieren. Noch nie sei das Verständnis für diese Mechanismen so relevant gewesen wie heute.

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