Warum Blumen welken, könnte erklären, wie Pflanzen ihre Energie verbrauchen (und sparen).

Verwelkte Blumen sind möglicherweise kein Zeichen einer schlechten Blumen- oder Pflanzengesundheit, sondern eher die Auswirkungen einer ausgeklügelten Strategie zur Bewirtschaftung der Pflanzenressourcen, die über Millionen von Jahren hinweg entwickelt wurde.

Eine Studie im Journal Pflanzenbiologie von Forschern der Macquarie University und internationalen Mitarbeitern hat zum ersten Mal gezeigt, dass Pflanzen Ressourcen aus verblühten Blüten wiederverwenden, um die zukünftige Fortpflanzung zu unterstützen.

Der Hauptautor, Honorarprofessor Graham Pyke von der Macquarie University, sagt, dass die Ergebnisse dazu beitragen, einen häufigen, aber kaum verstandenen Pflanzenprozess zu erklären.

„Unsere Forschung liefert den ersten direkten Beweis dafür, dass Pflanzen Ressourcen aus verblühten Blüten zurückgewinnen und diese Ressourcen wiederverwenden können, um ihre zukünftige Fortpflanzung zu unterstützen“, sagt Professor Pyke.

Zu diesen Ressourcen gehören die Energie und die chemische Zusammensetzung der Blütenblätter, einschließlich Kohlenhydraten und Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor.

Führen Sie die Tests durch

Die dreijährige Studie konzentrierte sich auf Blandfordia grandiflora, allgemein bekannt als Weihnachtsglocken, die hauptsächlich im Dezember blüht.

Diese mehrjährige Pflanzenart mit farbenfrohen roten und gelben Blüten stammt ursprünglich aus Ostaustralien und wird häufig auf Blumenmärkten in Australien und Übersee verkauft.

Kommerziell angebaute Weihnachtsglockenstiele produzieren zwischen zwei oder drei Blüten und einem Dutzend oder mehr.

„Unsere Forschung findet auf einer Plantage statt, die mehrere Hektar einheimisches feuchtes Heidekraut umfasst, wo Weihnachtsglocken reichlich blühen und es außerdem kommerziellen Schatten gibt“, erklärt Professor Pyke.

Das Team nutzte verschiedene Techniken, um die Bestäubung und das Welken der Blüten zu kontrollieren, und überprüfte dann die Auswirkungen auf die Samenproduktion und die Wiederblüte.

Zu ihrer Überraschung stellten die Forscher fest, dass die Pflanzen die Ressourcen verbrauchter Blüten nicht nutzten, um die kurzfristige Vermehrung derselben Blüten oder anderer Blüten derselben Pflanze zu fördern.

„Diese Pflanzen gewinnen die während einer Blütezeit in die Fortpflanzung investierten Ressourcen zurück und nutzen diese Ressourcen während der nächsten Blütezeit wieder“, erklärt Professor Pyke.

Zu diesem Zweck überträgt Blandfordia grandiflora Ressourcen aus seinen verblühten Blüten und speichert diese „chemische Energie“ unter der Erde in den Zwiebeln und Wurzeln, um dann in der folgenden Saison, normalerweise ein Jahr später, zur Bildung neuer Blütenstiele beizutragen.

Pflanzenwirtschaft

Laut Professor Pyke ist die Pflanzenwelt ein faszinierender Bereich des Ressourcenmanagements und der Wirtschaftsstrategie.

„In der Pflanzenwirtschaft kommt es vor allem auf Kompromisse an“, sagt er. „Fabriken müssen entscheiden, wo sie ihre begrenzten Ressourcen einsetzen. Wenn sie in einem Bereich investieren, können sie in einem anderen nicht so viel investieren.“

Es war dieses Konzept der Ressourcenallokation, das Professor Pyke dazu veranlasste, das Phänomen des Welkens von Blüten zu untersuchen, von dem Wissenschaftler jahrelang glaubten, dass es für Pflanzen eine Möglichkeit sein könnte, wertvolle Ressourcen auf andere Prozesse zu übertragen.

„Wir waren kurz davor, überrascht zu werden“, sagt Professor Pyke. „Es stellte sich heraus, dass die Pflanzen ein längeres Spiel spielten als erwartet, indem sie ihre gefressenen Ressourcen nicht sofort nutzten, sondern sie für die nächste Blütezeit aufsparten.“

Professor Pyke sagt, dass Pflanzen verschiedene Strategien entwickelt haben, um ihre Blüten zu verwalten, sobald sie ihre primäre Fortpflanzungsfunktion erfüllt haben, wobei das Welken nur einer von vielen möglichen Ansätzen ist.

Nicht alle Pflanzen folgen dem Muster des Blütenwelkens; Manche Pflanzen blühen noch lange nachdem sie gedüngt werden können und keinen Nektar mehr produzieren.

„Blumen machen die gesamte Pflanze für Bestäuber attraktiver, selbst wenn sie nur als Teil der Gesamtpräsentation vorhanden sind“, sagt er.

Manche Pflanzen verlieren sogar ihre Blüten, lange bevor sie verwelken. „Zum Beispiel fallen Jacaranda-Blüten, die perfekt aussehen, einfach zu Boden; Frangipani-Bäume verlieren auch intakte Blüten, anstatt dass sie welken.“

Theorien testen

Die Studie testete die Wiederverwendung von Ressourcen auf unterschiedliche Weise.

In einem Experiment wurde die Samenproduktion zwischen Pflanzen verglichen, deren Blüten verwelken ließen, und solchen, deren Blütenblätter entfernt wurden, um ein Welken zu verhindern. Ein anderer verhinderte die Samenbildung bei allen Blüten, ermöglichte jedoch das Welken bei einer Pflanzengruppe.

„Wir können die Samenproduktion leicht verhindern, indem wir Narben entfernen“, sagt Professor Pyke.

Die Ergebnisse zeigten, dass Pflanzen, deren Blüten verwelkt waren, in der folgenden Saison eher wieder aufblühten als Pflanzen, deren Welke vermieden wurde.

Die Studie berücksichtigte auch andere Faktoren, die die Samenproduktion beeinflussen könnten, wie z. B. die Höhe des Blütenstiels, die Anzahl der Blüten pro Stiel und die Blütenposition.

Höhere Blütenstiele produzierten beispielsweise mehr Samen und schwerere Samen, ebenso wie Stängel mit mehr Blüten. Aber Blüten weiter unten an der Pflanze hatten tendenziell weniger Samen und weniger schwere Samen.

„Unsere Ergebnisse ebnen den Weg für weitere Forschungen zu anderen Pflanzenarten und dazu, wie sie Ressourcen aus verblühten Blüten zurückgewinnen und wiederverwenden“, sagt Professor Pyke.

Weitere Forschungen könnten untersuchen, woraus diese zurückgewonnenen Ressourcen bestehen, wie Pflanzen sie bewegen und verändern und ob die Vorteile der Schonung dieser Ressourcen die Kosten für die Produktion der Blumen überhaupt überwiegen.

Dieser Inhalt wurde ursprünglich auf The Macquarie University Lighthouse veröffentlicht.