Diversität und Evolution der Blütenpflanzen

Die Blütenpflanzen stellen die wichtigste Radiation im Pflanzenreich dar und sie dominieren fast sämtliche terrestrischen Ökosysteme. Ihr Erfolg ist eng mit der Diversifizierung der Blütenstruktur und der Blütenbiologie verknüpft. Die Erforschung der Blüte ist deshalb von herausragender Bedeutung für unser Verständnis der Diversität und der Evolution dieser Pflanzengruppe. Unsere Forschung stützt sich auf die Integration von Resultaten aus der vergleichenden Morphologie, der Blütenentwicklung, Paläobotanik und Phylogenetik. Unser Ziel ist es die mannigfaltigen Formen und Funktionen in verschiedenen taxonomischen Gruppen und die Evolutionsgeschichte der Blütenpflanzen als Ganzes besser zu verstehen.

Evolution und Systematik

Phylogenetische Merkmalsrekonstruktionen zeigen, dass zweigeschlechtliche Blüten (gelb) ursprünglich sind und dass sich eingeschlechtliche Blüten in den Angiospermen wiederholt und unabhängig voneinander entwickelt haben. (© Sauquet et al. 2017, Nature Communications)

Phylogenetische Analysen von molekularen und strukturellen Daten erlauben es uns, die Verwandtschaftsverhältnisse verschiedener Taxa untereinander zu bestimmen. Die resultierenden phylogenetischen Hypothesen sind wichtige Werkzeuge, mit deren Hilfe wir die Diversität und die Evolutionsgeschichte von bestimmten strukturellen Eigenschaften und Merkmalskomplexen besser verstehen können.)

Blütenbiologie

Bombus impations bestäubt eine Blüte von Aquilegia brevistyla (Ranunculaceae); Black Hills National Forest (South Dakota, USA) (© Michael Münch)

Bombus impations bestäubt eine Blüte von Aquilegia brevistyla (Ranunculaceae); Black Hills National Forest (South Dakota, USA) (© Michael Münch)

Die Blütenbiologie ist jene Disziplin der Botanik, die sich mit der Bestäubung (Übertragung des Pollens auf die Narbe) und Befruchtung der Blüten der Blütenpflanzen (Nackt- und Bedecktsamer) durch abiotische (Wind, Wasser) oder biotische Vektoren (verschiedene Gruppen von Insekten und Wirbeltiere) befasst. Diese Disziplin wurde 1793 durch das epochale Werk von C. K. Sprengel "Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen" begründet. Während die wind- und wasserbestäubten Blüten relativ einfach gebaut und unscheinbar sind, hat sich bei den tierbestäubten Blüten im Laufe der Evolution eine ungeheure Diversität mit z.T. geradezu abenteuerlichen Spezialisierungen entwickelt. Insektenbestäubung ist auf allen Erdteilen anzutreffen, doch Blüten, die durch Wirbeltiere (Vögel, Fledermäuse, nicht-fliegende Säugetiere) bestäubt werden, sind nur in den Tropen zu finden.

Ein Blütenstand von Syngonium hastiferum (Araceae) mit hunderten von Individuen der bestäubenden Weichwanze Neella sp. nov.; La Gamba, Costa Rica (© Florian Etl)

Ein Blütenstand von Syngonium hastiferum (Araceae) mit hunderten von Individuen der bestäubenden Weichwanze Neella sp. nov.; La Gamba, Costa Rica (© Florian Etl)

Melipona costaricensis bestäubt (Vibrationsbestäubung) eine Blüte von Adelobotrys adscendens (Melastomataceae); La Gamba, Costa Rica (© Jürg Schönenberger)

Melipona costaricensis bestäubt (Vibrationsbestäubung) eine Blüte von Adelobotrys adscendens (Melastomataceae); La Gamba, Costa Rica (© Jürg Schönenberger)