Fremdbestäubung

Als Fremdbestäubung (Xenogamie) bezeichnet man bei Pflanzen die Übertragung von Pollen einer Blüte auf die Narbe einer Blüte eines anderen Pflanzenindividuums.^[1] Fremdbestäubung als Befruchtung mit Beteiligung von Pollen ist ein Teilbereich der Allogamie (Fremdbefruchtung), die alle Arten von Fremdbefruchtung umfasst und damit bei Pflanzen nicht nur die Blütenpflanzen, sondern auch solche ohne Blütenbildung, die sich beispielsweise über Keimzellen oder Sporen vermehren, wie es bei Algen und Farnen der Fall ist.^[2][3] Abzugrenzen ist die Fremdbestäubung von der Nachbarbestäubung. Bei der Nachbarbestäubung wird Pollen von der Blüte einer Pflanze auf die Narbe einer Blüte derselben Pflanze übertragen. Die Nachbarbestäubung ist daher genetisch gleichwertig mit der Selbstbestäubung, da eine Verteilung und Neuanordnung genetischen Materials unterbleibt (Geitonogamie).^[1] Bei der Fremdbestäubung werden das Erbgut der Mutterpflanze und der Vaterpflanze neu kombiniert - in der Landwirtschaft spricht man in diesem Fall von Fremdbefruchtung. Ziel der Fremdbestäubung ist es, die Wahrscheinlichkeit für eine solche Neukombination von Erbgut zu erhöhen. Die Fremdbestäubung wurde 1790 von dem Theologen und Botaniker Christian Konrad Sprengel u.a. am Schmalblättrigen Weidenröschen entdeckt.

Arten der Fremdbestäubung

Fremdbestäubung kann durch Tiere, Wind, Mensch und Wasser erfolgen.

Tierbestäubung

Die Tierbestäubung (Zoogamie) wird je nach Art des bestäubenden Tiers weiter untergliedert. Die im Gebiet am häufigsten anzutreffende Tierbestäubung ist die durch Insekten (Entomophilie). Die Insektenbestäubung kann weiter nach Fliegenblütigkeit (Myophilie), Bienenblütigkeit (Melittophilie), Tagfalterblütigkeit (Psychophilie) und weitere differenziert werden. In den Tropen besitzt die Bestäubung durch Vögel (Ornitophilie) und über Fledermäuse (Chiropterophilie) eine wichtige Bedeutung.^[1]

Die Mittel, mit denen die Pflanzen ihre Bestäuber anlocken, sind vielfältig. Viele insektenbestäubten Pflanzen werden durch nektarsammelnde Insekten wie Bienen, Hummeln, Schmetterlinge oder Schwebfliegen bestäubt. Sie locken diese durch auffällig gefärbte Blüten oder einen starken Duft an. Während die Tiere den Nektar einsammeln, werden sie von Pollen überpudert. Fliegen sie zur nächsten Blüte, bleibt der Pollen an deren Narbe hängen.

Pflanzen, die durch Fliegen bestäubt werden, verströmen oft einen Pilzgeruch oder einen unangenehmen Aasgeruch (Aasblumen), um diese anzulocken. Pflanzen, die durch Nachtfalter bestäubt werden, öffnen sich häufig erst am Abend und sind zwar unauffällig gefärbt, duften dafür aber oft um so intensiver.

Interessant ist auch die Bestäubungsbiologie vieler Orchideen. Sie bieten den Insekten keinen Nektar oder Pollen, sondern imitieren in vielen Fällen Blüten anderer Pflanzen, die Nektar bieten. Einige Orchideenarten locken die Männchen bestimmter Insektenarten durch Pheromone an und veranlassen sie zur Kopulation (zum Beispiel die Ragwurz-Arten).

Blüten, die durch Vögel bestäubt werden, sogenannte Vogelblumen, sind oft auffällig rot gefärbt, da Insekten diese Farbe nicht sehen können.

Die Blüten, die durch Insekten bestäubt werden, haben meist eine besonders auffallende Form, Farbe oder einen besonderen Duft, der die Insekten anlockt.

Windbestäubung

Bei der Windbestäubung (Anemogamie) werden die Pollen durch den Wind übertragen und fallen durch Zufall auf die Narbe einer anderen Blüte.

Windbestäubte Pflanzen haben oft unscheinbare oder ganz fehlende Blütenhüllen. Die reichlichen Pollen werden an oft langen und im Wind beweglichen Staubfäden produziert. Die Blüten stehen meist in reichblütigen, emporgehobenen Blütenständen. Nektar und Duftstoffe werden nicht produziert.

Typische Windbestäuber sind die Süßgräser, Weizen, Roggen und Mais. Die Pollen windbestäubender Pflanzen können Heuschnupfen verursachen.

Wasserbestäubung

Die seltene Wasserbestäubung (Hydrophilie oder Hydrogamie) kommt bei einigen Pflanzen vor, die untergetaucht oder auf der Wasseroberfläche wachsen. Der Pollen kann oberhalb oder unter der Wasseroberfläche transportiert werden.

Mittel, um Fremdbestäubung zu fördern

Bei vielen Pflanzenarten haben sich Vorrichtungen entwickelt, die eine Selbstbestäubung der Blüten verhindern sollen. Die verbreitetsten sind:

Vormännlichkeit

Bei der Vormännlichkeit (Proterandrie) entleeren die Staubbeutel den Pollen, bevor die Narbe der Blüte empfängnisbereit ist. Dies kommt zum Beispiel bei den Korbblütlern, dem Salbei, der Glockenblume und dem Mais vor.

Vorweiblichkeit

Bei der Vorweiblichkeit (Proterogynie) ist die Narbe schon einige Zeit vor der Entleerung der Staubbeutel empfängnisbereit. In dieser Zeit kann die Narbe nur von Pollen anderer Blüten bestäubt werden, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit für eine Fremdbestäubung erhöht. Die Vorweiblichkeit kommt zum Beispiel beim Wegerich vor.

Verschiedengriffeligkeit

Bei manchen Pflanzenarten gibt es Individuen, bei denen die Griffel lang sind und die Staubblätter kurz, und Individuen, bei denen die Griffel kurz sind und die Staubblätter lang. Es gibt also zwei verschiedene Typen von Blüten. Dies nennt man Verschiedengriffeligkeit (Heterostylie). Bei anderen Arten mit zwei Staubblattkreisen gibt es sogar drei verschiedene Typen von Blüten, je nachdem, ob sich die Griffel auf der unteren, der mittleren oder der oberen Ebene befinden (Tristylie).

Eine Befruchtung erfolgt nur, wenn der Pollen von einer Ebene auf eine Narbe derselben Ebene gelangt. Beispielsweise müssen Pollen von kurzen Staubblättern auch auf die Narbe eines kurzen Griffels gelangen. Dies kann aber nicht innerhalb einer Blüte geschehen.

Beispiele sind die Primel mit zwei Ebenen, oder der Blutweiderich und die Sauerkleegewächse, bei welchen Tristylie vorkommt

Funktion der Fremdbestäubung

Fremdbestäubung unterstützt die genetische Diversität einer Art, da während der Befruchtung Genotypen mit unterschiedlichen Allelen gemischt werden. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit vermindert, dass nachteilige rezessiv vererbte Allele als Paar in einem Organismus zusammentreffen und so die schädliche Eigenschaft im Phänotypus zum Ausdruck kommt. Durch Fremdbestäubung wird auch die Anzahl genetischer Kombinationen innerhalb einer Population gesteigert. Treten beispielsweise Veränderungen der Umweltbedingungen auf, ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass zumindest einige Exemplare der Population sich erfolgreich an die neuen Bedingungen anpassen können. Fremdbestäubung kann auch zur Entstehung von Hybriden führen, die in ihren Eigenschaften vitaler als die jeweiligen Elternpflanzen sein können.^[4]

Belege