Ob leuchtend gelber Löwenzahn oder tiefblauer Lavendel: Blumen nutzen ihre Farben, um Bestäuber anzulocken. Die meisten Exemplare setzen dabei auf matte Oberflächen, die aus winzigen, kegelförmigen Zellen bestehen, die das Licht in alle Richtungen streuen und deren Färbung dadurch aus allen Blickwinkeln gut zu erkennen ist. Doch in allen Teilen der Welt finden sich auch Pflanzen, deren Blüten flache Oberflächenzellen besitzen und die dadurch glänzen. In unseren Breiten zählt dazu beispielsweise die Butterblume. Je nachdem, wie das Licht darauf fällt, ergibt sich bei solchen Blüten eine Reflektion, die das eigentliche Farbsignal überstrahlen kann. Doch warum haben sich im Laufe der Evolution zwar überwiegend matte, aber auch einige glänzende Blüten entwickelt? Welche Vor- und Nachteile bieten sie jeweils für Bestäuber?
Matte Oberflächen sind verlässlicher
Dieser Frage ist ein Team um Alexander Dietz von der Universität Würzburg nachgegangen. „Visuelle Signale sind üblicherweise am wirksamsten, wenn sie zeitlich und räumlich konsistent sind“, erklären die Forschenden. „Glänzende visuelle Effekte widersprechen diesem Prinzip, da der helle, gerichtete Lichtimpuls, der ihr Erscheinungsbild dominiert, räumlich und zeitlich sehr variabel ist.“ Doch wie reagieren Insekten auf diese variablen Signale? Um diese Frage zu klären, baute das Team künstliche matte und glänzende Blumen in verschiedenen Blau- und Gelbtönen und präsentierte sie Hummeln in einer Versuchsarena. Einige der künstlichen Blüten boten als Belohnung leckeres Zuckerwasser, andere blieben leer.
In verschiedenen Experimenten variierten die Forschenden, bei welchen Blütentypen eine Belohnung zu finden war. Dabei zeigte sich: Bei den matten Oberflächen konnten die Hummeln besser zwischen unterschiedlichen Farbtönen unterscheiden und lernten rasch, bei welchen Blumenattrappen sich der Anflug lohnte. Glänzende Oberflächen dagegen erschwerten ihnen die Unterscheidung, sodass sie häufiger leere Kunstblüten ansteuerten. „Die spiegelnden Lichtreflexe störten die zuverlässige Interpretation des Farbsignals“, erläutern Dietz und sein Team.
Kompromiss zwischen Sichtbarkeit und Unterscheidbarkeit
Doch weitere Experimente enthüllten dafür einen anderen Vorteil der glänzenden Oberflächen: Platzierten die Forschenden die künstlichen Blumen so weit entfernt, dass sie sich im Grenzbereich des Sichtfeldes der Hummeln befanden, waren die glänzenden Exemplare offenbar besser wahrnehmbar. „Glanz scheint eine evolutionäre Strategie für bestimmte ökologische Bedingungen zu sein, in denen die verbesserte Sichtbarkeit aus der Ferne den Nachteil der erschwerten Farberkennung aus der Nähe aufwiegt“, sagt Dietz‘ Kollege Johannes Spaethe.
Glänzende Oberflächen bei Blüten stellen demnach einen visuellen Kompromiss dar. „Aus nächster Nähe erschwert ihr Glanz die Detailerkennung“, erklärt Dietz‘ Kollege Casper van der Kooi. Das ist vergleichbar mit dem Lesen einer Hochglanzzeitschrift in der Sonne: Die Buchstaben sind aufgrund der glänzenden Oberfläche schwer zu erkennen.“ Für Bienen ist die Nahrungssuche an glänzenden Blüten deshalb weniger effizient, da sie mehr Zeit und Energie aufwenden müssen, um die richtigen Blüten zu finden. Für die Pflanzen steigt zudem das Risiko, dass die Bestäuber den Pollen an Pflanzen anderer Arten übertragen, was den Fortpflanzungserfolg mindern kann. Nur wenn die verbesserte Erkennbarkeit aus der Entfernung diese Nachteile aufwiegt, kann sie sich evolutionär durchsetzen.
Aus Sicht der Forschenden könnten die Ergebnisse auch für andere biologische Fachgebiete von Bedeutung. „Ähnliche Prinzipien spielen auch bei der Interaktion zwischen Raubtieren und Beutetieren eine Rolle“, sagt Dietz. Beispielsweise behindert der Glanz von Insektenpanzern Fressfeinde dabei, ihre Beute zielgenau zu verfolgen, und die Lichtblitze von Fischschuppen können die Trefferwahrscheinlichkeit von Vögeln bei einem Angriff verringern.
Quelle: Alexander Dietz (Universität Würzburg) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.adz9010
