Rosen, Tulpen, Nelken… – gemessen an ihrer Artenvielfalt sind die Blütenpflanzen die erfolgreichste Gruppe im Reich der Botanik. Fossilienfunde belegen, dass dieser Siegeszug in der frühen Kreidezeit einsetzte: Im evolutionären Maßstab brachten die Blütenpflanzen in sehr kurzer Zeit einen enormen Artenreichtum hervor. Diese steile Karriere erstaunte schon den Begründer der Evolutionslehre, Charles Darwin: Er nannte sie ein Mysterium. Es wurde bereits vermutet, dass die rasante Zunahme der Artenvielfalt auf Wechselwirkungen zwischen der Evolution der Pflanzen und bestäubender Insekten basierte. Speziell den Bienenarten wurde dabei besondere Bedeutung zugeschrieben. Diese Theorie untermauern nun die Ergebnisse der US-Forscher Sophie Cardinal und Bryan Danforth von der Cornell University in Ithaca.
Beim Nachweis des Zusammenhangs zwischen der Evolution der Bienenarten und Blütenpflanzen gab es bisher ein Problem: Während die Entwicklungsgeschichte der sogenannten Bedecktsamer durch Funde gut belegt ist, verlieren sich die Wurzeln des Stammbaums der heutigen Bienen im Dunkel der Jahrmillionen, denn es gibt kaum Fossilfunde, die Einblicke in frühe Entwicklungsstadien dieser Insektengruppe gewähren.
Genetik offenbart die Wurzeln des Bienenstammbaums
Aus diesem Grund haben Cardinal und Danforth eine alternative Methode gewählt, um auf die Wurzeln des Stammbaums der Bienen zu blicken: die Genetik. Sie sammelten molekulargenetische Daten von insgesamt 152 heute lebenden Bienenspezies. Um herauszufinden, wann sich die Vorfahren dieser verschiedenen Arten auseinander entwickelt hatten, analysierten sie die Mutationsrate bestimmter Gene. Sie nutzten diese Informationen also gleichsam als eine Art molekulare Uhr, die evolutionäre Entwicklungen anzeigt.
Die Auswertungen und komplexe mathematische Modelle legten nahe, dass die Stammformen der Bienen vor etwa 123 Millionen Jahren entstanden sind. Genau in dieser Zeit entwickelten sich auch die Blütenpflanzen zur grünen Großmacht, betonen die Forscher. Mikrofossilien ihres Blütenstaubs tauchen erstmalig in etwa 125 Millionen Jahren alten Gesteinsschichten auf, erklären Cardinal und Danforth.
Die Beziehung von Blütenpflanzen und Bienen sei ein Paradebeispiel für eine sogenannte Koevolution, sagen die Forscher. 78 bis 94 Prozent aller Bedecktsamer werden von Tieren bestäubt, vor allem von Bienenarten. Im Gegenzug für diesen Dienst versorgen die Pflanzen ihre Bestäuber mit Nahrung. Diese Beziehung trieb buchstäblich viele unterschiedliche Blüten: Es entstanden immer mehr und feiner aufeinander abgestimmte Kombinationen von Pflanzen- und Bienenarten. Es handelte sich also auch aus Sicht der Evolution um ein ausgesprochen befruchtendes Verhältnis.
Sophie Cardinal und Bryan Danforth (Cornell University, Ithac) et al.: Proceedings of the Royal Society B, doi: 10.1098/rspb.2012.2686 © wissenschaft.de Martin Vieweg
