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Speziation: Subtile Blütenduftveränderung fördert Artbildung

<i>Apis mellifera</i>
Neue Pflanzenarten können entstehen, wenn eine Stammart von verschiedenen Bestäubern besucht wird: Diese sorgen – etwa wegen ihrer unterschiedlichen Ansprüche an den Landeplatz oder die Form des Nektarspenders – im Lauf der Zeit durch Selektion dafür, dass zu ihnen passend geformten Blüten entstehen und am Ende zwei ganz neue Tochterarten. Dieses Szenario wirft allerdings zwei Fragen auf: Warum interessieren sich zunächst überhaupt unterschiedliche Bestäuber für eine Blüte – und, vor allem, warum lockt sie dieselbe Blüte dann nach und nach nicht mehr in gleichem Maß?

Einer möglichen Ursache glauben nun Adam Shuttleworth und Steven Johnson auf der Spur zu sein: Der Duft der Blüte könnte sich sehr plötzlich deutlich verändern – und die Pflanze dadurch für eine neue Bestäuber-Zielgruppe unwiderstehlich gemacht haben, die vorher neutral geblieben war. Ein solcher drastischer Duftwechsel könne dabei auch chemisch überraschend simpel herbeigeführt werden: etwa einfach durch ein paar zusätzliche Schwefelmoleküle im Duftgemisch.

Dies belegen die Forscher von der südafrikanischen University of KwaZulu-Natal durch ein Experiment mit Eucomis-Pflanzen, die zu den Hyazinthengewächsen zählen. Nahe verwandte Vertreter der Gattung werden dabei teils von Fliegen, andere hingegen von Wespen bestäubt. Die Pflanzen tragen recht ähnliche grün-weiße Blüten, unterscheiden sich aber deutlich in der molekularen Zusammensetzung ihres Duftes. Einer der Hauptunterschiede fiel nun Shuttleworth und Johnson ins Auge: die stärkere Beimengung von Schwefelkomponeneten, insbesondere von Dimethyldi- und -trisulfid im Bukett der Pflanzen, die bevorzugt von Fliegen bestäubt werden.

Die Forscher mischten daher diese Schwefelkomponenten künstlich in den Duft der von Wespen bevorzugten Arten und testeten, ob dies die Attraktivität beeinflusst. Tatsächlich steuerten nun Schmeißfliegen statt Wespen die Blüten an. In ihrem Nektargehalt und anderen Parametern unterschieden sich die Blüten dabei nicht.

Eine ganz ähnliche Duftveränderung könnte auch im natürlichen Umfeld zur Entstehung der beiden sonst so ähnlichen Arten geführt haben, spekulieren die Forscher: Wahrscheinlich resultierte eine simple Mutation in höheren Mengen von Methylsulfiden im Duft; dies habe die ursprünglichen Wespenbestäuber nicht gestört, zusätzlich aber Fliegen als Zweitbestäuber angelockt. Gerade in Gegenden, in denen mehr Fliegen als Wespen vorkommen – etwa in höheren Lagen –, habe dies Vorteile gehabt. Insgesamt sei dadurch im Lauf der Zeit eine neue, durch Fliegen bestäubte und in größeren Höhen vorkommende Art entstanden. Das zufällige Entstehen unterschiedlicher Duftvarianten sei womöglich eine bislang unterschätzte Ursache der Artbildung von Pflanzen, meinen Shuttlewood und Johnson. (jo)
  • Quellen
Shuttleworth, A., Johnson, S.D.: The missing stink: sulphur compounds can mediate a shift between fly and wasp pollination systems. In: Proceedings of the Royal Society B 10.1098/rspb.2010.0491, 2010.

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