Das Team von Cris Kuhlemeier von der Universität Bern konnte bei Petunien erstmals nachweisen, dass die Gene für diese spezialisierten Merkmale gekoppelt vererbt werden: Nur eine kleine Zahl von Mutationen bestimmt, ob eine Blüte an Nachtfalter oder Kolibris angepasst ist, berichten sie im Fachblatt «Current Biology».

Petunien sind in Südamerika heimisch. Ihr Bauplan ist perfekt an ihren jeweiligen Bestäuber angepasst: Petunia axillaris etwa hat weisse Blüten, die UV-Licht absorbieren und in der Abenddämmerung stark duften – ideal für die Bestäubung durch grosse Nachtfalter, wie die Universität Bern am Montag mitteilte.

Petunia exserta dagegen blüht rot, reflektiert UV-Licht, duftet nicht. Sie wird durch Kolibris bestäubt. Auch Narben und Staubblätter, die weit über die Petunienblüte hinausragen, sind eine besondere Anpassung an die Bestäubung durch Vögel. Kuhlemeiers Team kreuzte nun die beiden Arten und untersuchte die Nachkommen.

Gene gekoppelt
Überrascht stellten die Forscher fest, dass die Gene, die Blütenfarbe, UV- Absorption, Duft und Länge der Narben und Staubblätter bestimmen, ganz nahe beieinander auf dem gleichen Chromosom liegen. Sie werden daher fast immer zusammen vererbt, erklärte Kuhlemeier. So können sich die Pflanzen vermutlich rasch an neue Bestäuber anpassen, falls die «alten» rar werden.

Die Experimente widerlegen damit die langgehegte Annahme, dass Anpassungen in vielen kleinen Schritten über Jahrmillionen stattfinden müssen. Die Forscher vermuten, dass die Evolution diese gekoppelten Mutationen bevorzugt, weil so keine Zwischenformen entstehen, zu denen gar kein Bestäuber richtig passt.

Schutz der Paare
Diese Anpassungsstrategien sind auch für Naturschützer von Interesse: Pflanzen und ihre Bestäuber sind Paare, die nicht getrennt werden dürfen. Das zeige das Bienensterben, sagte Kuhlemeier in der Mitteilung. «Ohne Bienen sind ganze Arten vom Aussterben bedroht.»

Die Wissenschaftler schlagen vor, dass in Zukunft Schutzkonzepte für bedrohte Pflanzenarten auch ihre Bestäuber beinhalten. Oder Züchter könnten die genetischen Mechanismen gezielt dazu benützen, um Pflanzen an einen neuen Bestäuber anzupassen.