Die aktuelle Studie nutzte eine Datenbank mit mehr als 2.900 Orchideenarten, um deren vielfältige und spezialisierte Bestäubungsstrategien hervorzuheben, einschließlich einer hohen Abhängigkeit von Täuschung. Obwohl Orchideen einen enormen Beitrag zum Verständnis floraler Anpassungen geleistet haben, bleibt noch viel zu entdecken, insbesondere über Orchideenarten aus unterrepräsentierten Regionen.
Eine kürzlich im Botanical Journal der Linnean Society veröffentlichte Studie nutzte eine Datenbank, um die überraschende Vielfalt spezialisierter Bestäubungsstrategien von Orchideen hervorzuheben, die weltweit unterschiedlich sind.
Eine kürzlich veröffentlichte Datenbank mit mehr als 2.900 Orchideenarten beschreibt detailliert ihre Bestäuberidentitäten und wie sie Bestäuber anlocken. Wichtig ist, dass die Datenbank Muster in der Reproduktionsbiologie über Lebensräume, geografische Standorte und Taxonomien hinweg aufdeckt.
„Anhand dieser Daten haben wir allgemeine Muster und Wissenslücken identifiziert, die unser Verständnis der Orchideenbiologie auf globaler Ebene einschränken“, sagte Dr. Phillips.
Charles Darwin nutzte Orchideen, um die Evolution zu studieren. Er glaubte, dass die zarten Blüten der Orchideen eine Anpassung darstellten, die die Wahrscheinlichkeit der Pollenübertragung zwischen Pflanzen erhöhte und dadurch die Anpassungsfähigkeit zukünftiger Generationen verbesserte.
„Orchideen waren aufgrund ihrer ungewöhnlichen Blüteneigenschaften und oft unkonventionellen Bestäubungsanziehungsstrategien führend beim Verständnis der Anpassung von Blumen an Bestäuber“, sagte Dr. Phillips.
Tatsächlich sagte Darwin voraus, dass die Madagaskar-Orchidee Angraecumsesquipedale (mit bis zu 40 Zentimeter langen Nektarstacheln) von einer ebenso langen und bizarren Langnasenmotte bestäubt werden würde.
Eine von Dr. James Ackerman von der Universität Puerto Rico geleitete Forschungsarbeit fand anhand einer neuen Datenbank heraus, dass mehr als 75 % der Orchideenarten zur Fortpflanzung auf Bestäuber angewiesen sind. Interessanterweise boten fast die Hälfte der untersuchten Orchideen den besuchenden Tieren keine Belohnung – stattdessen nutzten sie Täuschung, um Bestäuber anzulocken.
Wie viele Orchideen wird Caladenia barbarossa nur von einer Insektenart bestäubt. Hier erfolgt die Bestäubung durch männliche Wespen, die Blüten anlocken, indem sie die Sexualpheromone der Wespe nachahmen. Auf diesem Foto pflückt und lagert eine männliche Wespe Pollen ab, während sie versucht, sich mit einer Blume zu paaren. Bildquelle: Dr. Ryan Phillips, La Trobe University
Unabhängig davon, ob sie in den Regenwäldern Costa Ricas oder in den Bergwiesen Südafrikas leben, neigen Orchideen dazu, sich auf eine primäre Bestäuberart zu spezialisieren, aber diese Tendenz ist bei denjenigen, die Täuschung anwenden, noch ausgeprägter.
„Die Konzentration auf nur eine Bestäuberart macht viele Orchideen besonders anfällig für anthropogene Bedrohungen, einschließlich des Klimawandels. Wenn Bestäuber verschwinden, werden wir auch diese bestäubungsabhängigen Orchideenarten verlieren“, sagte Dr. Nushka Wright, Mitautorin der Studie.
Die von Orchideen entwickelte Bestäubungsstrategie liest sich wie ein Krimi – tatsächlich ist Australien das weltweite Zentrum für Bestäubung durch sexuelle Nachahmung, wobei eine Reihe verschiedener Insektengruppen von Wespen und Bienen bis hin zu Mücken durch diese raffinierte List ausgetrickst werden.
In Südafrika imitieren Orchideen Aas; auf La Réunion imitieren Orchideen die Früchte des Regenwaldes; und in Brasilien imitieren Orchideen den Geruch von Blattläusen – alles in dem Bemühen, Bestäuber auszutricksen. Noch romantischer: In den amerikanischen Tropen versorgen mehr als 100 Orchideen bestimmte Bienen mit Duft, die sie sammeln und in Balzsträußen platzieren.
In Australien gibt es sogar eine sexuell trügerische Orchidee namens „Cladenia barbarella“ – lateinisch für „Schnurrbart“ (bezogen auf die Blume) und auch eine Anspielung auf die gleichnamige Comicfigur, die für sexuelle Ausbeutung berüchtigt war.
Dr. Phillips sagte, ein überraschendes Ergebnis in der Datenbank sei, dass „ein Kennzeichen der Orchideenfamilie der große Anteil an Arten ist, die Täuschungen nutzen, um Bestäuber anzulocken, indem sie ihre sensorischen Fähigkeiten durch chemische, visuelle oder taktile Stimulation, oft in Kombination, ausnutzen.“
Orchideen weisen zwei Hauptformen der Täuschung auf. Bei der ersten handelt es sich um Lebensmittelfälschung, bei der eine Orchidee wie ein bestimmtes Lebensmittel aussieht oder riecht, um Bestäuber anzulocken. Die zweite Form der betrügerischen Bestäubung ist die sexuelle Täuschung, bei der männliche Bestäuber zu Blüten gelockt werden, die visuelle, taktile und/oder olfaktorische Signale weiblicher Insekten liefern.
Dr. Phillips sagte: „Das Signal einer Blume kann so überzeugend sein, dass Insekten versuchen, sich mit ihr zu paaren. Ich habe sogar Wespen an der Ampel durch das Autofenster fliegen sehen und angefangen, unaussprechliche Dinge mit dem Orchideenexemplar auf dem Vordersitz zu machen.“
Diese Strategie ist alles andere als ungewöhnlich und wird mittlerweile von 20 Orchideengattungen auf der ganzen Welt angewendet, darunter mehr als 100 Orchideenarten.
Die dritte Art der Täuschung ist bisher als „Legendetäuschung“ bekannt, bei der typischerweise Larvennahrung wie Pilze, Kot und Aas nachgeahmt wird, um weibliche Fliegen anzulocken, die auf der Suche nach eierlegender Nahrung sind.
Laut wissenschaftlicher Forschung liegt die Abdeckung der Orchideenvielfalt in Australasien und Afrika bei 15 % bzw. 20 %, während die Abdeckung der Orchideenvielfalt im gemäßigten Asien, im tropischen Asien und in Südamerika viel geringer ist.
Etwa 76 % der Orchideenarten sind zur Fortpflanzung ausschließlich auf Bestäuber angewiesen. Hochspezialisierte Bestäubungssysteme sind üblich, wobei etwa 55 % der untersuchten Orchideen nur einen bekannten Bestäuber haben.
54 % der Orchideenarten belohnen Bestäuber, wobei etwa die Hälfte (51 %) Nektar produziert. Von duftsammelnden Insekten bestäubte Orchideen machen 24 % der prämierten Arten aus, während Orchideen, die Blütenöl produzieren, etwa 15 % ausmachen. Die restlichen 10 % sind Arten, die Trichome (Trichomfresser, falscher Pollen), Harz, Pollen oder Schlafplätze bereitstellen.
Bei 46 % der Arten in der Datenbank wurde Täuschung, einschließlich Futtertäuschung, Laichplatztäuschung und sexuelle Täuschung, erfasst. Lebensmitteltäuschung ist die häufigste Täuschungsmethode und macht 60 % aller Täuschungsarten aus. Sexuelle Täuschung machte 38 % der betrügerischen Bestäubungsaufzeichnungen aus und kam bei 20 Orchideengattungen vor.
Wespen und Bienen sind die häufigsten Bestäuber, dicht gefolgt von Fliegen und Mücken.
Die Autoren weisen darauf hin, dass noch viel Datenerhebung erforderlich ist. „Obwohl unsere Datenbank mehr als 2.900 Arten enthält, deckt sie weniger als 10 % der Orchideenfamilie ab. Obwohl die tropischen Regionen Afrikas, Südamerikas und Asiens Zentren der Orchideenvielfalt sind, sind sie in Studien zur Orchideenbestäubung deutlich unterrepräsentiert, insbesondere bei epiphytischen Orchideen“, sagte Dr. Phillips.
„Die Forschung zur Orchideenbestäubung bietet enorme Möglichkeiten zur Entdeckung neuer Bestäubungsstrategien und zum Verständnis der Anpassungen von Blütenpflanzen, um Bestäuber anzulocken. Die Tropen stellen das größte unbekannte Gebiet in der Orchideenbiologie dar, und viele der bekanntesten australischen Orchideen wurden nicht im Detail untersucht. Neben wissenschaftlichem Interesse hat dies wichtige praktische Auswirkungen auf den Naturschutz, da viele Orchideenarten auf eine primäre Bestäuberart angewiesen sind, um am Leben zu bleiben. Täuschung, um Bestäuber anzulocken.“