Adaptive Strahlung ist ein Prinzip in der Evolutionsbiologie, bei dem eine Spezies als Reaktion auf Chancen in seiner Umgebung, passt sich schnell an und entwickelt neue Merkmale und diversifiziert sich in viele Arten. Ein Beispiel für adaptive Strahlung sind Akelei-Blüten (Gattung Aquilegia ), eine Gruppe von etwa 70 Arten, deren Nektar-Sporen sich von der Basis der Blütenblätter erstrecken. Das Besondere an diesen Sporen ist, dass jede Art unterschiedlich lange Sporen hat, die anscheinend auf den Bestäuber dieser Art zugeschnitten sind, sei es ein Kolibri, ein Hawkmoth oder eine Biene.
Wissenschaftler seit Charles Darwin haben ähnliche Beispiele für adaptive Strahlung beobachtet, konnten jedoch nicht beschreiben, was auf zellulärer oder genetischer Ebene geschieht. "Darwin, der Orchideen beobachtete, erkannte, dass sich der außergewöhnlich lange Nektar-Sporn auf dem Angraecum zusammen mit der ebenso langen Zunge der Motte entwickelt haben muss, die ihn bestäubte, aber der genaue Mechanismus für diese Art der Anpassung war eine Frage der Spekulation." sagt Sharon Gerbode von der Harvard University.
Gerbode und ihre Kollegen in Harvard und an der University of California in Santa Barbara untersuchten diesen Mechanismus in Akelei und berichteten über ihre Ergebnisse in den Proceedings of the Royal Society B. Seit Jahrzehnten hatten Wissenschaftler angenommen, dass die Unterschiede in der Länge der Nektarsporen auf die Anzahl der Zellen im Nektarspor zurückzuführen sind. Als die Forscher die Anzahl der Zellen zählten und die Fläche und den Dehnungsgrad jeder Zelle berechneten - was mehr als 13.000 Messungen über mehrere Arten erforderte -, stellten sie fest, dass die Annahmen falsch waren. Fast der gesamte Unterschied in der Stichlänge kann auf die Länge der Zellen zurückgeführt werden.
Bei jeder Art hört die Zellteilung im Nektar-Sporn auf, wenn der Sporn ungefähr 5 Millimeter lang ist. Dann dehnen sich die Sporen aus und wie viele Tage sie wachsen, bestimmt die mögliche Länge des Sporns.
„Nachdem wir die eigentliche Entwicklungsgrundlage für das erstmalige Auftreten und die Diversifizierung von Sporen verstanden haben, können wir fundiertere Vermutungen darüber anstellen, welche Gene zu diesem Prozess beigetragen haben“, sagt Elana Kramer, Mitautorin der Studie. Weitere Forschungen sollen den Wissenschaftlern einen Einblick in die genetischen Grundlagen der Strahlung dieser Gattung geben.
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