Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Vogelbestäubungsmechanismus in Südamerika entdeckt

04.07.2014

Vögel trinken keinen Nektar, sondern fressen die Staubblätter

Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und ihren Bestäubern gehören zu den raffiniertesten Interaktionen, mit denen die Natur aufwartet.


Eine Blüte von Axinaea affinis. Die gelben kugelförmigen Staubblattanhängsel (Blasebalg-Organe) erzeugen einen starken visuellen Kontrast zu den rosa gefärbten Kronblättern.

Copyright: Agnes Dellinger


Ein Weißbrauen-Buschtangar (Chlorospingus pileatus), der ein soeben aus der Blüte von Axinaea costaricensis herausgelöstes Staubblatt im Schnabel hält.

Copyright: Florian Etl

Agnes Dellinger vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien und ihr Team beschäftigten sich mit der Bestäubungsbiologie einer Gruppe tropischer Kleinbäume, die in den Bergregenwäldern Zentral- und Südamerikas beheimatet ist.

Dabei gelang den ForscherInnen der Nachweis eines außergewöhnlichen, bisher unbekannten Vogelbestäubungssystems. Einzelheiten dieser Entdeckung wurden nun in der renommierten Zeitschrift "Current Biology" veröffentlicht.

Die Gattung Axinaea gehört zu der großen, vorwiegend in den Tropen verbreiteten Pflanzenfamilie Melastomataceae (Schwarzmundgewächse; einige wenige Vertreter finden sich als Zierpflanzen in Mitteleuropa). Die Mehrheit der etwa 5.000 Arten dieser Familie wird von Bienen bestäubt, nur bei etwa 100 Arten sind andere Bestäuber wie Käfer, Fliegen oder Kolibris bekannt.

Das WissenschafterInnenteam der Universität Wien mit Agnes Dellinger, Yannick Staedler, Jürg Schönenberger (Department für Botanik und Biodiversitätsforschung), sowie Lena Fragner und Wolfram Weckwerth (Department für Ökogenomik und Systembiologie) und Darin Penneys (California Academy of Sciences) konnte bei seiner Feldarbeit in Südamerika nun überraschenderweise Sperlingsvögel (Tangare) als Blütenbesucher beobachten.

Starke Farben locken Vögel an

"Wir waren erstaunt, dass die Vögel nicht, wie bei den meisten anderen von Vögeln bestäubten Pflanzen, Nektar trinken, sondern die Staubblätter von Axinaea fressen", so die Botanikerin Agnes Dellinger. Bei Axinaea stehen die Blüten je nach Art in lockeren oder dicht gedrängten Blütenständen mit rosa, gelb, orange oder rot gefärbten Kronblättern. Wesentlich ist, dass die Staubblätter (männliche Reproduktionsorgane) fast aller Arten einen starken Farbkontrast zu diesen Blütenkronblättern bilden.

Eigenes Organ zur Bestäubung

Es stellte sich heraus, dass die Vögel von den auffällig gefärbten, zuckerreichen Anhängseln der Staubblätter zu den Blüten gelockt werden. Wenn die Vögel ein solches Anhängsel mit dem Schnabel packen, aktivieren sie ein Blasebalg-Organ im Staubblatt und werden von einer Pollenwolke eingestäubt. Dabei bleibt Pollen am Schnabel und Kopf des Vogels haften. Steckt der Vogel seinen Schnabel erneut in eine Blüte, um ein weiteres Staubblatt herauszulösen, berührt er dabei zwangsläufig das rezeptive weibliche Organ (Narbe) und führt so die Bestäubung durch.

Mit Hilfe einer Kombination aus Videobeobachtungen, Bestäubungsexperimenten und Laboranalysen zu Aufbau, Struktur und chemischer Zusammensetzung der Staubblätter gelang es den ForscherInnen, den komplexen Bestäubungsmechanismus von Axinaea im Detail zu beschreiben. Trotz jahrhundertelangem wissenschaftlichen Interesses an Bestäubungsbiologie ist diese Entdeckung für die Forschung vollständig neu und unterscheidet sich deutlich von bislang bekannten Vogelbestäubungssystemen.

Zuckerreicher Futterkörper als Belohnung

Während die meisten vogelbestäubten Pflanzen Nektar anbieten, belohnt Axinaea ihre Bestäuber mit nahrhaften, zuckerreichen Futterkörperchen. Bei den wenigen bisher beschriebenen Fällen von Vogelbestäubung, wo Futterkörper im Spiel sind, befinden sich diese Futterkörper ausschließlich auf den sterilen äußeren, niemals aber auf den reproduktiven Blütenorganen wie bei Axinaea. Darüber hinaus ist keine andere von Vögeln bestäubte Pflanze bekannt, die anatomisch klar abgrenzbare Blasebalg-Organe für den Transfer von Pollen ausgebildet hat.

Die Studie zum Bestäubungssystem von Axinaea ist auch hinsichtlich der evolutionären Entwicklung von Blüte-Bestäuber-Beziehungen bedeutsam, da sie ein weiteres Beispiel für einen Übergang von Bienen- zu Vogelbestäubung darstellt. Dieser Bestäuberwechsel geht Hand in Hand mit auffälligen morphologischen Veränderungen der Blüte, wie zum Beispiel der Entstehung der Blasebalg-Organe.

Ähnliche evolutionäre Bestäuberwechsel von Bienen zu Vögeln oder anderen Wirbeltieren finden sich vor allem bei Pflanzenarten, die in größeren Höhenlagen wachsen. Dies unterstützt eine frühere Hypothese über die größere Effizienz und Stetigkeit von Wirbeltieren im Gegensatz zu Bienen als Bestäuber mit steigender Seehöhe.

Publikation in Current Biology:
Dellinger et al.: "A specialized bird pollination system involving a bellows mechanism for pollen transfer and staminal food body rewards" in Current Biology - July 21, 2014 issue.
DOI: 10.1016/

Wissenschaftlicher Kontakt
MSc. Agnes Dellinger
Department für Botanik und
Biodiversitätsforschung
Universität Wien
1030 Wien, Rennweg 14
T +43-1-4277-540 83
agnes.dellinger@univie.ac.at

Univ.-Prof. Dr. Jürg Schönenberger
Department für Botanik und
Biodiversitätsforschung
Universität Wien
1030 Wien, Rennweg 14
T +43-1-4277-540 80
juerg.schoenenberger@univie.ac.at

Rückfragehinweis
Mag. Alexandra Frey
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 33
M +43-664-602 77-175 33
alexandra.frey@univie.ac.at

Die Universität Wien ist eine der ältesten und größten Universitäten Europas: An 15 Fakultäten und vier Zentren arbeiten rund 9.700 MitarbeiterInnen, davon 6.900 WissenschafterInnen. Die Universität Wien ist damit auch die größte Forschungsinstitution Österreichs sowie die größte Bildungsstätte: An der Universität Wien sind derzeit rund 92.000 nationale und internationale Studierende inskribiert. Mit über 180 Studien verfügt sie über das vielfältigste Studienangebot des Landes. Die Universität Wien ist auch eine bedeutende Einrichtung für Weiterbildung in Österreich. 1365 gegründet, feiert die Alma Mater Rudolphina Vindobonensis im Jahr 2015 ihr 650-jähriges Gründungsjubiläum. www.univie.ac.at

Alexandra Frey | Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher sehen Biomolekülen bei der Arbeit zu
05.12.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen
05.12.2016 | Goethe-Universität Frankfurt am Main

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flüssiger Wasserstoff im freien Fall

05.12.2016 | Maschinenbau

Forscher sehen Biomolekülen bei der Arbeit zu

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungsnachrichten