Gemeinsam statt einsam: Helfen sich Alpenpflanzen gegenseitig?

Pflanzen im Hochgebirge leben unter schwierigen Bedingungen. Kurze Sommer, grosse Kälte, und kaum Insekten, die als Bestäuber fungieren. Eigentlich wäre es da sinnvoll, wenn sich die Pflanzen gegenseitig unterstützten – etwa indem sie grosse Verbände bilden. Eine Forschungsarbeit (1 zeigt nun aber, dass dies keinen Einfluss auf den Fortpflanzungserfolg hat.

Inmitten der Steine und Felsen werden einzeln wachsende hochalpine Pflanzen möglicherweise von Insekten übersehen und so selten besucht. Dagegen sind farbenfrohe Pflanzengruppen aus mehreren Arten für Bestäuber attraktiver, da sie mehr Nektar und Pollen zur Verfügung stellen. Diese Pflanzengruppen sind ausserdem über weitere Distanzen sichtbar. Sie können daher Insekten von weit her anlocken und werden somit mit Pollen von weiter entfernten Pflanzen bestäubt. Ein Vorteil, denn bei einer Bestäubung über grössere Distanzen hinweg entstehen genetisch vielfältigere Samen. Aus diesen Gründen wird vermutet, dass in hochalpinen Lagen Pflanzen in Gruppen häufiger von Insekten besucht werden und mehr Samen bilden können als einzeln wachsende Pflanzen. Um diese Annahme zu prüfen, wurde eine in den Hochalpen häufig anzutreffende Gruppe von Polsterpflanzen ausgewählt: der blau blühende Himmelsherold ( Eritrichium nanum ), der oft zusammen mit zwei weiss blühenden Steinbrecharten wächst ( Saxifraga exarata ssp. exarata und S. bryoides ). In ihrer felsigen Umgebung ist diese Pflanzengruppe ein weithin sichtbarer Blickfang, so auch in den Untersuchungsregionen, die im ganzen Engadin verteilt waren. Um herauszufinden, ob sich der Himmelsherold und die Steinbrecharten gegenseitig bei der Fortpflanzung helfen, wurden auf total 80 Flächen folgende experimentelle Situationen angesetzt: (1) Himmelsheroldpolster in kleiner Anzahl, (2) Himmelsheroldpolster in grosser Anzahl, (3) gemischte Pflanzengruppe aus Himmelsherold- und den beiden Steinbrechpolstern und (4) nur Steinbrechpolster.

Sie werden sich fragen: warum so kompliziert? Bei einem einfachen Vergleich der ersten mit der dritten Situation, also dem kleinen Himmelsheroldpolster und der gemischten Gruppe, wurden zwei Dinge gleichzeitig untersucht: die Anzahl der Pflanzen (tief – hoch) und die Zusammensetzung der Pflanzen (eine Art – drei Arten). Nur der Vergleich mit dem grossen Himmels-heroldpolster erlaubt es, den Einfluss der Anzahl Pflanzen vom Einfluss der Anzahl Arten zu unterscheiden. Ausserdem konnte im Vergleich der ersten mit der dritten Situation der Einfluss der Steinbrechpolster auf den Himmelsherold und im Vergleich der dritten mit der vierten Situation derjenige des Himmelsherolds auf die Steinbrechpolster bestimmt werden. Selbstverständlich finden sich solche Situationen nicht einfach so in der Landschaft. Sie mussten experimentell hergestellt werden, indem unerwünschte Blüten entfernt wurden. Genetik hilft, die Väter zu finden Um herauszufinden, ob gemischte Pflanzengruppen für Insekten attraktiver sind als Gruppen mit nur einer Art, wurden zuerst die Bestäuber und später die produzierten Samen gezählt. Genauer interessierte dabei der Fortpflanzungserfolg des Himmelsherolds. Dazu wurde eine genetische Methode angewandt, ähnlich einem Vaterschaftstest beim Menschen. So wurden die genetischen Fingerab-drücke der Samen  («Kinder»), der Himmelsheroldpolster im Zentrum der Versuchssituation («Mütter») und jene der anderen Himmelsheroldpolster innerhalb der Untersuchungsflächen («mögliche Väter») bestimmt. Anhand dessen wurde ermittelt, welche Samen von welchen Vätern stammten. Für den Fall, dass kein passender Vater gefunden werden konnte, bedeutete dies, dass die Vaterpflanze ausserhalb der Untersuchungsfläche lag. Mit anderen Worten: Das bestäubende Insekt hatte die Pollen von ausserhalb mitgebracht. Die Nachbarn spielen keine Rolle Die Resultate zeigen, dass es für die Fortpflanzung des Himmelsherolds und der beiden Steinbrecharten keine Rolle spielt, in welcher Nachbarschaft sie wachsen. Es ergaben sich weder Anzeichen für gegenseitige Hilfe noch für eine Konkurrenz zwischen den Arten. Die Anzahl der Insekten, die die Polster besuchten, und die Anzahl der produzierten Samen waren in allen experimentellen Situationen fast gleich gross. Weder mussten isolierte Himmelsheroldposter sich mehr selbst bestäuben, noch zogen sie Insekten über eine kleinere Distanz an als die blauweisse Blütenpracht der gemischten Himmelsherold-Steinbrech-Gruppen.

Hauptsächlich von Fliegen bestäubt

Eine mögliche Erklärung dieser unerwarteten Ergebnisse ist im Verhalten der Bestäuber in der hochalpinen Zone zu suchen: 97% der blütenbesuchenden Insekten waren Fliegen – sie sind die typischen Bestäuber im Hochgebirge. Als Einzelgänger müssen sie die Nahrungsquellen Nektar und Pollen nicht optimal ausnützen. Staatenbildende Insekten wie Bienen und Hummeln fliegen grosse Blumenansammlungen hingegen gezielt an. Ausserdem legen Fliegen zwischen zwei Blütenbesuchen Flugdistanzen von mehreren Metern zurück. Für das Experiment bedeutet dies, dass Fliegen Blüten ungeachtet der Anzahl von Nachbar-pflanzen besuchen und sich dann meist einige Meter weiter weg auf die nächste Blüte setzen. Der gängigen Lehrbuchmeinung einer eingeschränkten Fortpflanzung bei hochalpinen Pflanzen widersprechen die Resultate grundlegend: Der Himmelsherold, als typisch hochalpine Pflanze, bildete viele fremdbestäubte Samen, trotz vermeintlichem Bestäubermangel im Gebirge. Er verhält sich ganz ähnlich wie die meisten Pflanzen im Schweizer Mittelland. Dass hochalpine Pflanzen aufgrund der harschen Bedingungen eine unzureichende Fortpflanzung aufweisen, ist eher unserem Empfinden zuzuschreiben, findet aber keine Bestätigung in der Natur der Pflanzen.

Literatur(1) Ob sich Himmelsherold- und Steinbrechpolster gegenseitig bei der Fortpflanzung helfen, wurde im Rahmen der Dissertation von Lea Wirth an der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL untersucht.

Elias Landolt: Unsere Alpenflora, SAC Verlag, Bern 2003

(1) Ob sich Himmelsherold- und Steinbrechpolster gegenseitig bei der Fortpflanzung helfen, wurde im Rahmen der Dissertation von Lea Wirth an der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL untersucht.

Feedback