Orchidee trickst Bestäuber aus – Fall 1: Vortäuschung von Schimmelpilzen

Abb. 1: Bestäubung bei der Orchidee Cypripedium fargesii. (A) Habitus. (B) Blattoberseite mit schwarzen, behaarten Flecken. (C) Aufgeschnittene Blüte; die gestrichelte Linie zeigt den Weg der Fliege durch die nach unten ausgesackte Blüte. (D) Elektronenmikroskopische Aufnahme der mehrgliedrigen Haare in der Mitte dewwr Blattflecken. (E) Eine weibliche Agathomyia-Fliege mit Pollenpaket auf dem Rücken. (F) Konidiosporen des Schimmelpilzes Cladosporium. Aus Ren et al. (2011); Abdruck mit freundlicher Genehmigung.

In letzter Zeit wird zunehmend deutlich, dass mehr Blütenpflanzen als bisher angenommen ihre Bestäuber durch Vortäuschung von Nahrung anlocken, ohne ihnen die für Bestäuber übliche „Belohnung“ zu gewähren (vgl. im gleichen Heft den Artikel über die Bestäubung in der Gattung Aronstab und das nachstehende Streiflicht über die Situation bei der Orchideen-Art Epipactis veratrifolia). Bei der artenreichen Familie der Orchideen sind Insektentäuschblumen häufig. Man schätzt, dass etwa ein Drittel aller Orchideen-Arten, also etwa 6000-10000 Arten, ihre Bestäuber täuschen. Dabei trifft man immer wieder auf ausgeklügelte und überraschende Situationen. Als Lockmittel dienen neben visuellen Reizen vor allem die für die Orientierung von Insekten so wichtigen Duftstoffe.

So haben jetzt chinesische und amerikanische Wissenschaftler (Ren et al. 2011) festgestellt, dass bei der mit dem heimischen Frauenschuh verwandten Art Cypripedium fargesii aus Südwestchina (Abb. 1 A) eine sonst bei Blütenpflanzen als Bestäuber nicht bekannte Fliegenart in besonderer Weise angelockt wird, um ohne Gegenleistung die Bestäubung durchzuführen. Die entsprechende, zu den Tummel- oder Pilzfliegen (Platypezidae) zählende Art aus der Gattung Agathomyia (Abb. 1 E) ernährt sich wie die meisten Vertreter dieser Familie von Mikropilzen, die parasitisch auf Laubblättern leben, hier speziell einem Schimmelpilz der Gattung Cladosporium. Die Orchidee imitiert die Struktur und die typische Schwarzfärbung dieses Pilzes durch schwarz behaarte Flecken auf der Blattoberfläche (Abb. 1 B, D) bei gleichzeitiger Abgabe von Duftmolekülen durch die Blüte. Diese erinnern an den Geruch faulender Blätter und sind in sehr ähnlicher Form auch von Kulturen des Pilzes bekannt. Merkwürdigerweise sehen außerdem die mehrzelligen Haare in den Blattflecken (Abb. 1 D) sehr ähnlich aus wie die Konidiosporen abgebenden Pilzfäden von Cladosporium (Abb. 1 F). Die auf diese Weise angelockten Fliegen gelangen schließlich in die Blüte. Genauso wie die Bestäuber unseres heimischen Frauenschuhs (Cypripedium calceolus) müssen sich die Fliegen, um wieder herauszukommen, durch die sackförmige Ausstülpung der Blüte hindurch zwängen und führen dabei die Bestäubung durch. Nektar als potentielle „Belohnung“ wird nicht geboten, und der Pollen landet in Form der für Orchideen typischen Gesamtpakete (Pollinien) auf dem Rücken des Insektes (Abb. 1 E).

Im vorliegenden Fall täuscht also eine Blütenpflanze einen phytopathogenen Pilz vor, um Insekten für die eigene Fortpflanzung zu missbrauchen. An dieser Stelle sei aber erwähnt, dass es in der Natur auch den umgekehrten Fall gibt, nämlich dass phytopathogene Pilze Blüten vortäuschen (Pseudoblüten) und dadurch Insekten anlocken, die für die Fortpflanzung des Pilzes sorgen. Dies wurde z. B. ausführlich für die Beziehung zwischen dem Rostpilz Puccinia arrhenatheri und dessen Wirtspflanze Berberis vulgaris (Sauerdorn, Berberitze) beschrieben (Naef et al. 2002). Hier werden die Insekten durch visuelle und olfaktorische (Geruchs-) Reize (Mimikry) angelockt, bekommen aber auch eine nektarhaltige Flüssigkeit zur „Belohnung“. In allen Fällen handelt es sich um „geniale“ Strategien zur Aufrechterhaltung der Fortpflanzung.

H. Kutzelnigg

[Naef A, Roy BA, Kaiser R & Honegger R (2002) Insect-mediated reproduction of systemic infections by Puccinia arrhenatheri on Berberis vulgaris (Berberidaceae). New Phytologist 154, 717-730. http://ceeb.uoregon.edu/faculty_pages/Roy/papers/35.pdf; Ren Z-X, Li D-Z, Bernhardt P & Wang H (2011) Flowers of Cypripedium fargesii (Orchidaceae) fool flat-footed flies (Platypezidae) by faking fungus-infected foliage. Proc. Natl.Acad.Sci. 108, 7478-7480.]