Frequenzabhängige Selektion in einer Täuscherpflanze

Manche Arten von Blütenpflanzen belohnen ihre Bestäuber nicht mit Nektar oder anderer Nahrung, man nennt sie trügerische Arten oder Täuscherpflanzen. Damit die Bestäuber trotzdem wiederkommen ist es so wird angenommen von Vorteil, von diesen nicht wiedererkannt zu werden. Ein wenig anders zu sein als die anderen Pflanzen in der gleichen Population bezüglich der Anlockungsmerkmale wie Farbe oder Duft hat einen Selektionsvorteil. Das wird Frequenzabhängige Selektion genannt. Im Falle von Täuscherpflanzen hätten die Minderheiten einen höheren Fortpflanzungserfolg. Das würde dazu führen, dass Täuscherpflanzen in ihren Blütenmerkmalen variabler wären als belohnende Pflanzen. Cypripedium calceolus L. ist eine täuschende Orchidee und die einzige Frauenschuhart in Europa. In unserem geplanten Projekt wollen wir durch experimentelle Untersuchungen an natürlichen Populationen und im Botanischen Garten zeigen, dass bei dieser Orchidee negativ frequenzabhängige Selektionsprozesse auf den Blütenduft wirken. Die wichtigsten Methoden sind die Analyse des Blütenduftes mit Gaschromatografie / Massenspektrometrie, die künstliche Belohnung mit Nektar und die Färbung des Pollens mit blüten-spezifischen Pigmentfarbcodes um den Weg des Pollens in einer Population feststellen zu können. Konkret werden folgende Hypothesen untersucht: a) Vater-Mutter-Paare von C. calceolus-Pflanzen (Pollenspender und Empfänger dieser Pollen) unterscheiden sich im Geruch stärker als zufällig ausgewählte Paare, b) seltene Phänotypen in Populationen von C. calceolus haben einen höheren Reproduktionserfolg als häufiger vorkommende Phänotypen, und c) künstlich belohnende Pflanzen von C. calceolus erfahren eine andere Art der Selektion als täuschende. Innerhalb der belohnenden Blüten haben häufiger vorkommende Phänotypen einen höheren Fortpflanzungserfolg als seltenere Phänotypen. C. calceolus ist ein gutes Modell zur Untersuchung der frequenzabhängigen Selektion, denn die Art ist trügerisch, pollenbegrenzt, abhängig von Insekten zur Pollenübertragung und hat einen starken und variablen Duft. Die Konsistenz der Pollenmasse und die Form der Blüte ermöglicht diese Experimente. Der einzigartige Aufbau mit Pigmentfarbcodes erlaubt es uns, den Pollen einer ganzen Population zu verfolgen, was mit den bisherigen Methoden nicht in diesem Ausmaß möglich war. Diese Studie zielt darauf ab, evolutionäre Prozesse in einer seltenen, heimischen Orchideenart aufzuklären. Dies wird auch helfen, ähnliche Vorgänge in anderen Organismen zu verstehen.