Zusammenspiel von Nütz- und Schädling beeinflusst die Pflanzenevolution

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Von Hummeln bestäubter Rübsenkohl hat attraktivere Blüten. (Bild: Florian Schiestl, UZH)

Wird Rübsenkohl von Hummeln bestäubt, führt dies zur Evolution von attraktiveren Blüten. Diese Entwicklung wird beeinträchtigt, wenn gleichzeitig Raupen den Kohl befallen. Die Hummeln bestäuben die Pflanzen nun weniger gut, so dass diese sich vermehrt selbst bestäuben. Wie stark sich die Effekte von Nütz- und Schädling gegenseitig beeinflussen, zeigen Forscher der Universität Zürich in einem Evolutionsexperiment im Gewächshaus.

Pflanzen interagieren in der Natur mit verschiedensten Organismen, was sich laufend auf die Evolution bestimmter Merkmale auswirkt. Während Bestäuber Blüteneigenschaften und Fortpflanzung beeinflussen, verändern Frassinsekten die pflanzlichen Abwehrmechanismen. Wie sich diese Interaktionen gegenseitig beeinflussen, und wie rasch sich Pflanzen anpassen, wenn die Zusammensetzung der Interaktionspartner ändert, haben Pflanzenforscher der Universität Zürich (UZH) nun untersucht.

In einem zwei Jahre dauernden Gewächshausversuch konnten Florian Schiestl, UZH-Professor am Institut für Systematische und Evolutionäre Botanik, und Doktorand Sergio Ramos zeigen, dass die Effekte von Bestäuberinsekten und jene von Pflanzenfressern in starker Wechselbeziehung miteinander stehen.

Der Versuch zeige, dass die von Hummeln bestäubten Pflanzen ohne Raupenfrass am attraktivsten für die Bestäuber waren – sie dufteten stärker und hatten grössere Blüten. Pflanzen, die mit Hummeln und Raupen behandelt wurden, waren dagegen weniger attraktiv. Sie hatten höhere Konzentrationen von giftigen Abwehrstoffen, weniger Blütenduft und tendenziell kleinere Blüten. «Die Raupen beeinträchtigten die Evolution attraktiverer Blüten, da die Pflanzen mehr Ressourcen in ihre Verteidigung investierten», so Ramos.

Die Studie zeigt, wie bedeutend interaktive Effekte für die Entwicklung der Vielfalt sind. Ändert sich die Zusammensetzung der Interaktionspartner – etwa durch Habitatverlust, Klimawandel oder Bestäuberrückgang – kann dies einen raschen evolutiven Wandel der Pflanzen bewirken. «Die vom Menschen verursachten Umweltveränderungen beeinflussen das evolutionäre Schicksal einer Vielzahl von Organismen – mit Folgen für Ökosystemstabilität, Biodiversitätsverlust und Ernährungssicherheit», sagt Florian Schiestl. Noch nie sei das Verständnis für diese Mechanismen so relevant gewesen wie heute, so der Forscher.

Medienmitteilung UZH

 

Silvie Cuperus

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