Wie Gänseblümchen täuschende Blütenblätter machen, die wie weibliche Fliegen aussehen

Ein orangefarbenes Gänseblümchen in Südafrika hat einen ungewöhnlichen Köder, um Bestäuber anzulocken: eine kleine Struktur auf seinen Blütenblättern, die einer weiblichen Fliege ähnelt. Männliche Fliegen steigen in der Hoffnung auf Paarung auf die Blütenblätter herab, befördern aber am Ende den Pollen der Blumen zu anderen Pflanzen. Die gefälschte fliegenähnliche Struktur scheint innerhalb der relativ kurzen evolutionären Zeitspanne von 2 Millionen Jahren entstanden zu sein, so Wissenschaftler, die drei Gensätze im Gänseblümchen identifiziert haben, die für die Entwicklung des Köders umfunktioniert wurden.

Nach den Winterregen erstrahlt die Namaqualand-Wüste in Südafrika jedes Jahr für ein paar kurze Monate in herrlicher Blüte. Die Fülle an Blumen schafft eine harte Konkurrenz für südafrikanische Gänseblümchen (Gorteria diffusa), die Bestäuber wie Bienenfliegen (Megapalpus capensis) mit ihren Blütenblättern der falschen Fliege.

„Die männliche Fliege kommt herein und landet sehr gezielt auf der Stelle, als ob sie sich mit ihr paaren möchte“, sagt sie Beverly Glover an der Universität Cambridge. Beim „Herumwackeln mit verwirrtem Blick“ schüttelt die Fliege Pollen auf sich, die sie von Pflanze zu Pflanze trägt, sagt sie.

Um herauszufinden, welche Gene für die Fälschung der Blume verantwortlich sind, verglichen Glover und ihr Team die Gene, die in Blütenblättern von Kunstfliegen exprimiert werden, mit denen in normalen Blütenblättern. Südafrikanische Gänseblümchen haben je nach Unterpopulation der Art leicht unterschiedlich aussehende Kunstfliegen entwickelt, aber die meisten enthalten ein bis vier dunkelschwarze Punkte mit einer erhabenen, haarähnlichen Textur, die eine weibliche Fliege nachahmt. Bei manchen Blumen fehlt die falsche weibliche Fliege überhaupt. Die Forscher verglichen auch südafrikanische Gänseblümchen mit anderen Arten von Gänseblümchen, die einfache Flecken und dunkle Ringe haben, denen die Details falscher Fliegen fehlen.

Sie fanden drei Gruppen von Genen, die an der Herstellung des täuschenden Köders beteiligt sind, die alle bereits andere Funktionen in der Blume erfüllten. „[These genes] wurden alle kooptiert oder rekrutiert, um diese erstaunliche Fliegennachahmung herzustellen“, sagt Glover. „Wir wissen, dass sich dieses besondere Gänseblümchen in den letzten 1,5 bis 2,5 Millionen Jahren entwickelt hat, um diese Flecken zu bilden.“

Eine Reihe von Genen, die Eisen durch die Pflanze bewegen, wurde kooptiert, um bläulich-schwarze Pigmente zu den Blütenblättern zu befördern. Die Gene, die Wurzelhaare bilden, die den Pflanzen helfen, Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen, verleihen der falschen Fliege auch eine haarähnliche Textur. Die Gruppe von Genen, die der Pflanze sagen, wann sie Blumen produzieren soll, lässt die falschen Fliegen auf verschiedenen Blütenblättern erscheinen.

Die Arbeit „trägt zur Lösung eines der großen Probleme der Mimikry-Forschung bei“, heißt es Steve Johnson an der University of KwaZulu-Natal in Südafrika, der nicht an der Arbeit beteiligt war. Insbesondere hilft es zu entwirren, wie Pflanzen durch Phasen des Kopierens von Genen allmählich komplexe Strukturen entwickeln können.