Laden der Hauptseite zum Projekt Schierlings-WasserfenchelE + E - Vorhaben "Pilotprojekt Schierlings-Wasserfenchel"
Ein Projekt des Botanischen Vereins zu Hamburg e. V.

Bestäubung und Fortpflanzungsbiologie

Die Fortpflanzungsbiologie einer Pflanzenart muss zur Beurteilung der Überlebensfähigkeit einer Population zwingend ergründet werden. Sie liefert die Grundlage aller Überlegungen zur Rekombination der Gene, zur Verteilung der Allele in einer Population, zur Frage der Panmixie u. a. genetischen Überlegungen.

Die durchgeführten Versuche lieferten keine eindeutige Antwort auf die Frage, wie das Fortpflanzungssystem des Schierlings-Wasserfenchels aufgebaut ist. Dennoch gibt es einige gesicherte Erkenntnisse:

  • Selbstbestäubung und damit Autogamie innerhalb einer Blüte ist wegen Proterandrie nicht möglich. Die Filamente verlängern sich im Verlauf der Anthese und strecken die Theken zunächst nach oben. Die Staubbeutel öffnen sich dann, biegen sich nach dem Verwelken nach unten unter die Blüte um und bleiben dort, weit entfernt von den Narben, wenn diese sich öffnen.
  • Selbstinkompatibilität ist nicht vorhanden. Früchte werden im Freiland von fast allen zwittrigen Blüten gebildet, bei Bestäuberausschluss jedoch nur von etwa einem Viertel der zwittrigen Blüten. Bestäuber in Form von Schwebfliegen stellen keinen Engpass dar, da sie im natürlichen Lebensraum reichlich vorhanden sind. Gelegentlich wird in der Literatur die Bestäuberfunktion von Schwebfliegen angezweifelt. Dazu konnten jedoch keine Versuche durchgeführt werden.
  • Der Anteil rein männlicher Blüten war sehr gering und erhöhte sich nur bei schlechter Ernährungssituation oder bei Krankheiten.
  • Zu Oenanthe aquatica gibt es offenbar keine genetischen Sperren. Die im Folgejahr durchgeführten Aussaatversuche zeigen, dass Hybridisierung mit Oenanthe aquatica möglich ist.

Folgende Aussagen zum Fortpflanzungssystem sind aufgrund der Ergebnisse wahrscheinlich:

  • Für die Bildung von Früchten ist eine Bestäubung notwendig; sie kann von Insekten oder von herabfallendem Pollen geleistet werden. Autogamie ohne Befruchtung konnte aufgrund des Versuchsdesigns mit "Hintergrundrauschen" nicht ausgeschlossen werden, ist jedoch unwahrscheinlich bzw. sehr selten.
  • Die Früchte gehen sowohl aus Geitonogamie (Nachbarbestäubung) von Blüten derselben Pflanze wie aus Xenogamie (Fremdbestäubung) hervor.

Aus den Erkenntnissen lassen sich folgende genetische Voraussagen treffen:

  • Geitonogamie kombiniert die Gene der Eltern der betrachteten Pflanze zwar neu, gestattet aber kein Einbringen neuer Allele aus Nachbarindividuen. Bei ausschließlicher Geitonogamie stellt sich langsam aber zwangsläufig der Effekt einer fortgesetzten Autogamie ein: Das Genom wird immer homozygoter, Allele gehen verloren, neue kommen nicht hinzu.
  • Xenogamie fördert die Verbreitung neuer Allele und vermindert den Grad der Homozygotie.
  • Geitonogamie stellt die Produktion großer Mengen von Früchten sicher. Auch wenn nur in geringem Maß Fremdpollen von Insekten herangetragen wird, ist der Fruchtansatz dennoch maximal.
  • Ausschließliche Xenogamie ermöglicht kein sicheres Überleben für Kräuter, wenn sie isoliert stehen.

Folgerungen für die Populationsentwicklung von
Oenanthe conioides

Zentrale Fragestellung: Befindet sich im Bereich der Fortpflanzungsbiologie ein Engpass im Lebenszyklus der Art und hat dieser Engpass dazu beigetragen, die Art in den letzten Jahrzehnten zurückgehen zu lassen?

Menge, Flugfähigkeit und Art der Bestäuber stellen offenbar keinen Engpass im Lebenszyklus von Oenanthe conioides dar. Selbstinkompatibilität ist nicht vorhanden. Isolation stellt möglicherweise ein gewisses Problem dar, da die genetische Variabilität gegenüber der von Oenanthe aquatica eingeschränkt ist. Da die Art aber über gute Ausbreitungsmöglichkeiten verfügt und die Populationen durch den in beiden Richtungen schwingenden Wasserkörper gut verbunden sind, ist dieses Phänomen nicht über mangelnde Vernetzung erklärbar. Das Fortpflanzungssystem der Art stellt eine zweckmäßige Balance zwischen Sicherheit der Fortpflanzung und Gewährleistung von Fremdbestäubung dar und ist mit Sicherheit kein Engpass in der Lebensgeschichte der Art.

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Dolde von Oenanthe conioides mit Schwebfliege Scaeva pyrastri (Foto: Neubecker)

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Gazebeutel über Dolde im Freiland frisch angebracht (oben); unten: nach Ablauf eines Tidenzyklus
(Fotos: Neubecker).

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Pflanze C im Stadium der 4. Doldengeneration. Bis zum Ende des Versuchs wurden 10 Generationen erreicht.

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Keimungsexperimente im Klimaschrank