Pflanzen imitierten Duft von bestäubenden Käfern

Blütensignale und Sinnesorgane von Bestäuberinsekten haben sich gemäss Lehre in wechselseitiger Anpassung entwickelt. Ein Evolutionsbiologe der Universität Zürich weist nach, dass dies zumindest bei Aronstabgewächsen nicht der Fall ist. Diese entwickelten ihren Duft analog der bereits existierenden Duftstoffe von Blatthornkäfern und passten sich somit einseitig an die Käfer an. Die wechselseitige Anpassung zwischen Pflanze und Bestäuber findet folglich nicht immer statt.

Sauromatum guttatum - auch Voodoo-Lilie genannt - ist eines der Aronstabgewächse, das von Käfern bestäubt wird.

Bald blüht, duftet und schwirrt es wieder in Gärten und Feldern. Hummeln, Bienen, Fliegen und Käfer fliegen, wie schon seit Jahr Millionen, auf ihrer Suche nach Nahrung oder Geschlechtspartnern von Blüte zu Blüte. Angelockt werden sie durch Blütenformen, -farben und durch die Duftstoffe der jeweiligen Pflanze. Häufig haben bestäubende Insekten Vorlieben für bestimmte Düfte und suchen die entsprechenden Blüten bevorzugt auf. Bislang ging die Forschung davon aus, dass sich Blütendüfte und die Vorliebe der bestäubenden Insekten für einen spezifischen Duft evolutionsgeschichtlich gemeinsam entwickelt hätten, es sich also um eine Koevolution von Pflanze und Insekt handelt. Der Evolutionsbiologe Florian Schiestl von der Universität Zürich weist nach, dass dies zumindest bei der Familie der Aronstabgewächse nicht der Fall gewesen ist.

Duftstoffe der Blatthornkäfer imitiert
Schiestl und ein Bayreuther Kollege untersuchten Aronstabgewächse und deren Bestäuber, die Blatthornkäfer. Bei diesen entdeckten sie viele zur chemischen Kommunikation genutzten Duftmoleküle, die sich auch bei den Pflanzen fanden. Mittels stammesgeschichtlicher Rekonstruktion stellten sie fest, dass diese Düfte bereits bei den Vorfahren der heutigen Blatthornkäfer vorhanden waren. Diese prähistorischen Blatthornkäfer nutzten offenbar bereits zur Jura-Zeit die gleichen oder ähnliche Duftstoffe, um Nahrung oder Geschlechtspartner zu finden. Diese Vorfahren haben im Gegensatz zu den heutigen Blatthornkäfern noch keine Pflanzen bestäubt. Die ersten von Käfern bestäubten Aronstabgewächse sind erst rund 40 Millionen Jahre später entstanden. Dazu Florian Schiestl: «Im Lauf der Evolution haben die Aronstabgewächse die Duftstoffe der Blatthornkäfer und deren eigene Kommunikation imitiert, um so bestäubende Insekten effizienter anzulocken.»

Koevolution seltener als angenommen
Die Koevolution wird in der Forschung als treibende Kraft für die Entwicklung einer wechselseitigen Anpassung zwischen zwei Organismen betrachtet. Dies gilt allerdings nicht für die Aronstabgewächse. Diese haben ihren Duft entlang der bereits existierenden Kommunikation der Duftstoffe von Blatthornkäfern entwickelt. «Die Koevolution zwischen Pflanze und bestäubenden Insekten ist möglicherweise seltener, als bisher vermutet wurde», schlussfolgert Florian Schiestl.
 

Literatur:
Florian P. Schiestl, Stefan Dötterl, The Evolution of Floral Scent and Olfactory Preferences in Pollinator: Coevolution or Pre-Existing Bias? Evolution, International Journal of Organic Evolution, March 12, 2012, doi: 10.1111/j.1558-5646.20
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1558-5646.2012.01593.x/abstract

Kontakt:
Prof. Dr. Florian Schiestl
Institut für systematische Botanik
Universität Zürich
Tel. +41 44 634 84 09
E-Mail: florian.schiestl (at) systbot.uzh.ch