Faszination der Pflanzengallen

Abb.1: Aufgeschnittene Galle auf Eichenblatt mit Insekt.

Höchst eigenartige Gebilde unterschiedlicher Formen finden sich nicht selten auf Blättern oder anderen Pflanzenteilen von Gehölzen: kugelige, ovale, linsenförmige, scheibenförmig-eingedellte „Häuschen“: sogenannte Pflanzengallen (Abb. 1). Es sind kleine Herbergen für Gallinsekten, die ihre Larvenentwicklung im Innern der Galle durchlaufen. Es handelt sich wirklich um „Gasthäuser“, denn die Gallen bieten nicht nur Schutz, sondern auch Nahrung.
Wie diese seltsamen Gebilde entstehen, ist unverstanden. Klar ist, daß sie sich unter dem Einfluß von Insekten bilden: Galläuse, Gallmücken, Gallwespen und andere. Die Insekten legen ein Ei ins Blattgewebe. Als Reaktion darauf bildet die Wirtspflanze das Gallgewebe und eine für das jeweilige Insekt spezifische Form der Galle. Auf ein und demselben Blatt können so ganz verschiedene Gallen entstehen (Abb. 2), die detailliert organisiert und auf ihre Funktion optimal zugeschnitten sind. Die dabei entstehenden Gallenformen gehören nicht zum normalen Formenrepertoire der Pflanzen – und das, obwohl eine Übertragung von Erbmaterial des Insekts in das Erbgut des Wirtes nicht nachgewiesen werden konnte. Wie durch die Einflüsse des Gastes der Stoffwechsel und die Formbildung der Wirtspflanze umfunktioniert werden, ist nach wie vor unbekannt.

In einer neueren Studie an Weidengallen zeigten die finnischen Wissenschaftler Tommi Nyman und Riitta Julkunen-Tiitto, daß die chemische Zusammensetzung der Gallen gegenüber dem normalen Weidengewebe stark verändert ist (Hachtel & Berger 2001). So ist das Vorkommen phenolischer Verbindungen stark reduziert. Diese Stoffe spielen eine Abwehrrolle und können wachstumshemmend oder giftig für Insekten sein. Die Insekten steuern also auch die chemischen Eigenschaften der Gallen. Für das Wachstum der Larven der Gallerreger ist es sicher günstig, daß der Phenolgehalt vor allem im Innern der Galle gering ist.

Abb.2: Beachtlich: Auf demselben Blatt können ganz verschiedene Galltypen ausgebildet werden: neben den zahlreichen Linsengallen findet sich ganz links eine ovale Galle sowie rechts daneben eine unregelmäßig geformte Galle.

Nicht nur die Entstehungsweise der Gallen ist unbekannt, unklar ist aus evolutionstheoreischer Sicht auch, weshalb es überhaupt Gallen gibt. Zum einen ist ein Nutzen für die Pflanze nicht ersichtlich; was hat also dazu geführt, daß die Pflanze ihren Gästen solch passende Wohnstätten „baut“? Zum anderen ist der Weg unklar, der zur Fähigkeit der Gallinsekten führte, Gallen auf dem Wirtsgewebe hervorzurufen. Am plausibelsten ist nach Darstellung von Hachtel & Berger (2001) die sogenannte Ernährungshypothese: „Nach ihr sollen Gallerreger die Fähigkeit besitzen, ihren Wirt so zu manipulieren, dass dieser im Gallinnern Gewebe produziert, welches höhere Gehalte an Nährstoffen bzw. niedrigere Konzentrationen an Abwehrstoffen enthält oder beides, ernährungsphysiologisch also wertvoller ist als andere Pflanzenteile.“ Damit wird jedoch allenfalls eine notwendige, aber bei weitem nicht hinreichende Bedingung für die evolutive Gallbildung beschrieben: Der Nutzen von Gallen für das Insekt ist nachvollziehbar, nicht aber der Weg der evolutiven Entstehung der Gallen. Die Autoren weisen zudem darauf hin, daß die Ernährungshypothese bislang kaum durch Daten gestützt wird. Die erwähnte Studie von Nyman und Julkunen-Tiitto kann nur als Beleg gelten, was die Abwehrstoffe betrifft. Dennoch: Die Ernährungshypothese erklärt nur den Nutzen der fertigen Gallen, nicht aber die Schritte ihrer Entstehung.

Erschwerend kommt aus evolutionstheoretischer Sicht noch hinzu, daß Gallinsekten in mindestens sieben Insektenordnungen vorkommen. Es muß daher angenommen werden, daß Gallbildung ebenfalls mindestens siebenmal unabhängig entstanden ist. Wir treffen hier das verbreitete Phänomen der Konvergenz an: Bestimmte durchaus komplexe Merkmale oder Fähigkeiten finden sich baukastenartig unsystematisch verteilt im Organismenreich.

RJ

[Hachtel W & Berger S (2001) Schmackhafte Pflanzengallen. Biol. in uns. Zeit 31, 204-205]