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Bestäubung: Schlechte Resultate bei ungenügender Belohnung

Tabakschwärmer als natürliche Bestäuber von Petunien verbringen weniger Zeit an Blüten, die kleine Mengen an Nektar als Belohnung offerieren. Dies hat zur Folge, dass diese Pflanzen ihre Samenproduktion verringern. So lautet das das Hauptergebnis einer Studie, die von Anna Brandenburg, Biologin an den Universitäten Bern und Neuchâtel, mit Unterstützung des nationalen Forschungsschwerpunkts (NCCR) Plant Survival durchgeführt wurde.

In den meisten Beziehungen zwischen Pflanzen und Bestäubern spielt der Nektar eine zentrale Rolle. Pflanzen bieten ihn als Entschädigung für den Aufwand an, den die Insekten betreiben, um die Produktion von Samen zu ermöglichen. Trotzdem kommt es in der Natur vor, dass bestimmte Orchideen diese «stillschweigende Vereinbarung» missachten. Indem sie keinen Nektar produzieren, sparen diese Pflanzen Energieressourcen, die sie für ihre eigenen Vorteile nutzen können: entweder um das Wachstum zu verbessern, um mehr Samen zu produzieren oder um ihre Abwehrmechanismen gegen Schädlinge zu verbessern.

Kann aber diese «kostengünstige» Bestäubung auch bei Kulturpflanzen funktionieren, um zum Beispiel den Ertrag auf längere Sicht zu erhöhen? Anna Brandenburg wollte diese Hypothese an Petunien testen, welche als ideale Modellpflanzen für den Gemüseanbau gelten, weil sie als Nachtschattengewächse zur selben Familie wie Kartoffeln oder Tomaten gehören.

Für ihre Forschungsarbeit ist es der Biologin gelungen, nach mehrfachen Kreuzungen eine neue Zuchtlinie hervorzubringen, deren Nektarvolumen dreimal geringer ist, als das der natürlichen Standard Linie Petunia axillaris. Auf den ersten Blick scheint es, als ziehen diese «Niedrig-Nektar»-Linien daraus einen Vorteil, da Anna Brandenburg bei der manuell durchgeführten Bestäubung beobachten konnte, dass die neue Linie mit reduziertem Nektar zwischen 20 und 30 Prozent mehr Samen produziert als P. axillaris.

Kommen allerdings natürliche Bestäuber ins Spiel, ändert sich alles. Denn Tabakschwärmer (Manduca sexta) reduzieren ihre Trinkzeit deutlich, wenn sie auf Blüten stossen, die ihnen weniger Nektar zur Verfügung stellen, und dies hat eine drastische Reduktion der produzierten Samen zur Folge. Ein einfacher «egoistischer» Mechanismus der Tabakschwärmer, nämlich die Reduktion der Trinkzeit pro Blüte, ist also ausreichend, um die Verbreitung von Petunien mit einem geringen Angebot zu verhindern.

Die Situation ist jedoch reversibel. Nachdem Anna Brandenburg den Blütensorten, die weniger Nektar produzieren, solchen hinzuzufügte, ist es ihr gelungen, diese Blüten für die Bestäuber wieder attraktiver zu machen. Da die Tabakschwärmer länger auf der Pflanze verweilen, entspricht die produzierte Samenmenge derjenigen, welche die Biologin mit der Bestäubung von Hand erhalten hatte. Die Studie wurde im Journal «Current Biology» publiziert.

Bibliographische Angaben:

Anna Brandenburg, Cris Kuhlemeier, and Redouan Bshary: Hawkmoth Pollinators Decrease Seed Set of a Low-Nectar Petunia axillaris Line through Reduced Probing Time, Current Biology, 26 July 2012. doi:10.1016/j.cub.2012.06.058

 

Quelle: Universität Neuchâtel

24.08.2012