Von den Vorzügen der Selbstbegattung

Mittwoch, 8. Oktober 2008, 14:31 • Rubrik Biologie.

Für Pflanzen kann es sich durchaus lohnen, Sex mit sich selbst zu haben. Das demonstrieren Untersuchungen, die chinesische Botaniker an einer kleinen Gebirgsblume durchgeführt haben. Indem sich die weiblichen Blütenteile den Pollen bei den männlichen Blütenteilen regelrecht abholen, steigt der Fortpflanzungserfolg der Pflanze beträchtlich.

Roscoea purpurea stammt ebenfalls aus dem Himalaja, besitzt jedoch deutlich breitere Laub- und Blütenblätter als Roscoea schneideriana. Foto: Keith Edkins (GnuFDL)

Dieser Vorteil ergibt sich hauptsächlich aus dem Fehlen von Insekten in der harschen Umwelt in 3 Kilometern Höhe, ermittelten Qingjun Li und Zhiqiang Zhang von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Mangels Bestäubern gleichen die Vorteile der Selbstbefruchtung die inzuchtbedingten Nachteile mehr als aus, berichten die Forscher in den “Annals of Botany”.

Die neuen Resultate helfen zu verstehen, warum schätzungsweise jede fünfte Pflanzenart zur Selbstbefruchtung zumindest in der Lage ist, obgleich aus genetischer Sicht die Fremdbefruchtung bevorzugt werden sollte. Laut den Forschern stützen ihre Beobachtungen insbesondere eine Hypothese Charles Darwins, der zufolge die Fähigkeit zur Selbstbefruchtung eine Art Versicherung gegen extreme Umweltbedingungen darstellt.

Li und Zhang führten ihre Experimente mit Roscoea schneideriana durch, einem kleinen Ingwergewächs, das in großen Höhen im Himalaja wächst. Die Pflanzen bilden violett-weiß gefärbte Blüten mit einem einzigen, leuchtend gelben Staubblatt. Insekten, die durch das Farbenspiel angelockt werden könnten, sind jedoch rar. Unter diesen Umständen rettet ein Trick die Samenproduktion, beobachteten die Forscher: Binnen zwei Tagen nach dem Öffnen der Blüte krümmen sich die hakenförmigen, weiblichen Narben zu dem männlichen Staubblatt, berühren es und werden dabei mit Pollenkörnern beladen.

Ein ähnlicher Mechanismus der “Selbstbegattung”, allerdings mit dem Staubblatt als aktivem Teil, war vor einiger Zeit bei einer Orchidee beschrieben worden, die ebenfalls in einer insektenarmen Gebirgsregion Chinas blüht.

Versuchsweise trennten die Forscher bei einigen Pflanzen die Staubblätter ab, bei anderen betätigten sie sich dagegen als Bestäuber und übertrugen eigenhändig Pollen von einer Pflanze zur anderen. Das Resultat: Kann sich Roscoea schneideriana selbst bestäuben, produziert sie in ihrem natürlichen Lebensraum gut 84 Prozent mehr Samen als Artgenossen, die auf Fremdbestäubung angewiesen sind. Umgekehrt reduzieren Inzuchteffekte die Zahl fruchtbarer Nachkommen nur um 23 Prozent, sodass die Selbstbestäubung unter den gegebenen Umständen klar im Vorteil ist.

Forschung: Zhiqiang Zhang und Qingjun Li, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Menglun, und Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing

Veröffentlichung Annals of Botany, Vol. 102(4), pp 531-8, DOI 10.1093/aob/mcn136

WWW:
Xishuangbanna Tropical Botanical Garden
Roscoea schneideriana
Fortpflanzungsarten bei Pflanzen
Bestäubungsbiologie (PDF)
The Advantage of Sex

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Palmfarn sendet Bestäuber aus
Orchidee begattet sich selbst

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