Bild von Trieb, Blüten und Rhizomen von Aristolochia microstoma
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Blüten der Pflanze Aristolochia microstoma flüchtige Verbindungen freisetzen, die für den Geruch verwesender Insekten charakteristisch sind. Die Forscher schlugen vor, dass dieser Geruch Bestäuber anzieht - Buckelfliegen. Dies ist der erste bekannte Fall einer Pflanze, die Bestäuber mit dem Geruch von toten Wirbellosen anlockt, nicht von Wirbeltieren. Die Forschung wird in der Zeitschrift Frontiers in Ecology and Evolution veröffentlicht.
Die meisten Angiospermen werden von Insekten bestäubt. Die Interaktion zwischen Pflanze und Bestäuber wird in der Regel als Mutualismus bezeichnet, also als eine für beide Seiten vorteilhafte Partnerschaft. Einige Pflanzen täuschen jedoch Bestäuber - um sie anzulocken, ahmen sie (sowohl optisch als auch chemisch) als Sexualpartner oder als Nahrungsquelle für Larven oder ausgewachsene Tiere nach. Rafflesiablüten ahmen beispielsweise das Aussehen und den Geruch von verwesendem Fleisch nach, das Aasfliegen (Calliphoridae) anzieht, da sich die Larven dieser Insekten in Aas entwickeln.
Vertreter der Gattung Aristolochia sind ein weiteres Beispiel. Diese Pflanzen locken Bestäuber mit dem Geruch von Aas oder verrottenden Pflanzenresten an, haben aber auch spezielle Blumenfallen. Während der weiblichen Blütephase dringt der Bestäuber in die röhrenförmige Blütenhülle ein, die im Inneren mit nach vorne gerichteten Haaren bedeckt ist. Sie verhindern, dass das Insekt zurückkriecht. Der Bestäuber überträgt Pollen auf die Narbe des Stempels, woraufhin die Blüte in die männliche Phase übergeht und das Insekt mit einer neuen Portion Pollen bedeckt wird. Die Haare trocknen dann aus und der Bestäuber klettert aus der Blüte, um von vorne zu beginnen.
Die meisten Aristolochia-Arten haben große Blüten hoch über dem Boden. Aber bei der in Griechenland endemischen A. microstoma sind Blüten unauffällig und befinden sich auf dem Boden oder zwischen Steinen. Wissenschaftler gingen davon aus, dass Ameisen und andere auf der Erdoberfläche lebende Insekten Bestäuber sein könnten, dies wurde jedoch noch nicht untersucht.
Aristolochia microstoma Blumen
Biologen aus Österreich, Großbritannien und Deutschland unter der Leitung von Thomas Rupp von der Universität Salzburg beschlossen, die Bestäuber von A. microstoma zu identifizieren. Dazu sammelten sie 1.457 A. microstoma-Blüten von drei verschiedenen Standorten und untersuchten dann Arthropoden (248 Individuen), die in den Blüten gefunden wurden. Darunter waren Zecken, Tausendfüßler, Springschwänze, Käfer, aber die meisten von ihnen waren Dipteren aus den Familien der Buckelkäfer (Phoridae), Detritus (Sciaridae), Sphaeroceridae (Sphaeroceridae) und Fruchtfliegen (Drosophilidae). Die Forscher fanden Pollenkörner nur bei Zweiflüglern und nur Vertreter von Buckelwalen (25 Individuen) wurden in Blüten mit einer weiblichen Blütephase mit Pollen gefunden. Dies bedeutet, dass diese Insekten die wahren Bestäuber waren. Die Untersuchung der Morphologie und des DNA-Barcodings ergab, dass 24 Individuen zu den Arten Megaselia scalaris und dem Artenkomplex M. angusta / longicostalis gehören und ein Individuum zur Art Conicera similis gehört.
Insekten aus Aristolochia microstoma Blüten. A, B - Weibchen Megaselia sp. (Phoridae) mit Pollen; C, D - Männchen der nicht identifizierten Art Sciaridae ohne Pollen.
Anschließend analysierten die Wissenschaftler die flüchtigen Bestandteile von A. microstoma-Blüten mittels Gaschromatographie in Kombination mit Massenspektrometrie. Es wurden insgesamt 16 Substanzen gefunden, von denen jedoch nur drei in nennenswerten Mengen enthalten waren: Dimethyldisulfid (von 40 bis 79 Prozent, je nach Studienstandort), 2,5-Dimethylpyrazin (von 8 bis 47 Prozent) und Dimethyltrisulfid (1 bis 5 Prozent).
Dimethyldisulfid und Dimethyltrisulfid sind flüchtige Stoffe, die bei der Zersetzung von Wirbeltierleichen freigesetzt werden. Diese Oligosulfide werden auch von Pflanzenblüten sezerniert, die den Geruch von Aas nachahmen, einschließlich denen von Aristolochia. 2,5-Dimethylpyrazin wurde jedoch bei der Zersetzung von Wirbeltieren und dementsprechend in Pflanzen, die den Geruch von Aas nachahmen, nicht gefunden. Diese Verbindung (in Kombination mit Dimethyldisulfid und einigen anderen Substanzen) wurde zuvor bei der Zersetzung von Wirbellosen entdeckt - Typographer Borkenkäfer (Ips typographus).
Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die Kombination von Oligosulfiden und 2,5-Dimethylpyrazin darauf hindeutet, dass A. microstoma den Geruch toter Wirbelloser nachahmt. Die entdeckten Bestäuber dürften von diesem Geruch angelockt werden, da sich die Adulten und Larven von M. angusta / longicostalis und C. similis von verwesenden Tieren und Pflanzenresten ernähren und die Larven von M. scalaris ein breites Spektrum an Nahrungssubstraten nutzen, insbesondere tote Insekten. Die Autoren der Arbeit stellten jedoch fest, dass zusätzliche Forschungen durchgeführt werden, um diese Hypothese zu testen.
Zuvor haben wir über andere täuschende Pflanzen geschrieben: Aspidistra elatior gibt sich als Pilz aus, um Pilzmücken anzulocken, und Orchideen der Gattung Cryptostylis ahmen die weiblichen Wespen von Lissopimpla nach.
