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 Proteine entdecken, zählen, katalogisieren
28.06.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chemisches Profil von Ameisen passt sich bei Selektionsdruck rasch an
28.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive