Auf einer Südtiroler Alm blühen nach Vanille duftende Orchideen entweder schwarz, weiß oder rot. Die roten Blumen sind genetisch eine Mischkulanz, die anderen reinerbig. Die Mischlinge ziehen mehr Bestäuber an, haben deshalb mehr Samen und eine höhere Fitness als die einheitlichen Varianten, berichtet ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung im Fachjournal "Nature Communications".
Damit habe man erstmals die Theorie der "Überdominanz" bewiesen, die 1951 vom russisch-amerikanischen Evolutionsforscher Theodosius Dobzhansky präsentiert wurde, so Jürg Schönenberger vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien in einer Aussendung. Sie besagt, dass mischerbige Pflanzen in der Natur reinerbigen Exemplaren überlegen sind. Dadurch erklärte man sich seitdem, dass in der Natur verschiedene Erscheinungsformen einer Art nebeneinander vorkommen.
Bei besagten Orchideen waren laut Aufzeichnungen im Jahr 1997 fast alle (95 Prozent) schwarz, nur vereinzelt gab es rote oder weiße Ausreißer. So heißen sie seit jeher "Schwarze Kohlröschen", obwohl speziell auf der Seiser Alm in Südtirol mittlerweile fast ein Drittel davon rote Blüten trägt und jede zehnte weiße. Diesen schleichenden Farbwechsel konnten sich die Botaniker um Philipp Schlüter von der Universität Hohenheim (Deutschland) nur damit erklären, dass vor allem die roten Varianten aus irgendeinem Grund den schwarzen überlegen sind.
Rote Variante vermehrt sich am stärksten
Sie fanden heraus, dass Bienen und Fliegen dort die wichtigsten Bestäuber der Orchideen sind, die man ob ihres Duftes auch "Alpenvanille" nennt. Die beiden Insektenarten zeigen sich jedoch von unterschiedlichen Farben angezogen. Während die dunklen Blüten vor allem von Bienen besucht werden und die weißen von Fliegen, sind die roten für beide attraktiv. "Als Folge trägt die rote Farbvariante die höchste Anzahl an Samen und vermehrt sich am stärksten", so Schlüter.
Schönenberger und seine Mitarbeiter fanden heraus, dass Variationen in einem einzigen Gen (GrMYB1) für die Farbunterschiede verantwortlich sind. Es ist Vorlage für den Schalter (Transkriptionsfaktor), der das Farbpigment-Gen aktiviert. Bei den schwarzen Blüten sind beide Vorlagen intakt, die eine Pflanze vom väterlichen und mütterlichen Erbgut mitbekommen hat, und es werden große Mengen an Farbpigmenten produziert. Weiße Blüten haben zwei "Nieten" und stellen daher keine Pigmente her. Bei mischerbigen Pflanzen mit einem funktionierenden und einem defekten Genschalter gibt es eine rote Blüte, erklärt der Wiener Forscher.
Service: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-018-07936-x
(APA/red, Foto: APA/Univ. Zürich/R. Kellenberger)
