Eine Dodderpflanze beginnt ihr Leben wie ein Bandwurm.
Die winzige Pflanze, die niemals Blätter oder Wurzeln wachsen lässt, verlängert sich in einer spindeldürren Spirale. Rund und rund wirbelt es und sucht nach einer Wirtspflanze. Wenn der Dodder einen findet, rastet er ein und infiltriert den Wirt mit winzigen Röhren, die Wasser und Nährstoffe absaugen. Der parasitäre Dodder wächst und bedeckt schließlich sein Opfer in einem verworrenen, fadenförmigen Netz aus orangefarbenen oder gelben Stielen. Dann, wenn die Wirtspflanze blüht, tut dies auch der Dodder, der die Voraussetzungen dafür schafft, dass der finstere Zyklus erneut beginnt.
Aber dieser letzte Teil, die Reproduktion, ist ein Rätsel geblieben. Normalerweise verwenden Blütenpflanzen ihre Blätter, um zu erkennen, wann die Umgebungsbedingungen richtig sind, um zu blühen. Wie erkennt eine parasitäre Pflanze ohne Blätter, wann sie blühen soll? Durch Abhören zeigt eine neue Studie, dass ein chemisches Signal vom Wirt des Dodders als sein eigenes verwendet wird.
Australische Dodderpflanzen (Cuscuta australis) absorbieren die Chemikalie, die die Blüte auslöst, ein Protein namens Flowering Locus T oder FT, von ihren Wirten und verwenden es, um synchron zu blühen, berichten Forscher am 31. August in den Proceedings der National Academy of Sciences. Diese Synchronisation maximiert das Wachstum und die Fortpflanzung des Dodders und könnte ein Teil davon sein, warum sich der Pflanzenparasit, der aus über 100 verschiedenen Arten besteht, auf der ganzen Welt verbreitet hat und so unterschiedliche Organismen wie Luzerne- und Akazienbäume parasitiert (SN: 7 / 23 / 08).
“ Die Synchronisierung der Blüte ist für diese Pflanzenparasiten wirklich sinnvoll „, sagt Jianqiang Wu, Botaniker am Kunming Institute of Botany der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Wenn ein Dodder zu früh blüht, wird er nicht so groß wie möglich und produziert weniger Samen. Zu spät und sein Wirt kann bereits gestorben sein, so dass der Dodder weniger Nährstoffe zur Unterstützung der Blüte hat.
Wu hatte zuvor gezeigt, dass Dodder viele chemische Signale mit ihren Wirten austauschen, und hatte eine Ahnung, dass die Parasiten ein chemisches Signal von Wirten aufnehmen könnten. In einem Laborgewächshaus ließen die Forscher drei Arten von Doddern auf Pflanzen mit unterschiedlichen Blütezeiten los und bestätigten, dass alle Parasiten ihre Blütezeit an ihre Wirte anpassten.
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Als die Forscher das FT-Gen eines Wirts experimentell deaktivierten, blühten Dodder nicht mehr. Dann befestigte das Team ein fluoreszierendes Protein an das blühende Protein des Wirts und sah es in australischen Dodder-Geweben leuchten, was bestätigte, dass die Parasiten den chemischen Hinweis aufnahmen. Das blühende Protein interagierte auch mit blühenden Genen in den Doddern, was nach Ansicht der Forscher ein weiterer Beweis dafür ist, dass FT den gesamten Prozess in Gang setzt.
„Die Synchronisation von Dodder und Wirtspflanze wurde noch nie so deutlich gezeigt wie in diesem Artikel“, sagt James Westwood, Pflanzenpathologe an der Virginia Tech in Blacksburg. Aber es könnte noch mehr in der Geschichte sein, sagt er. „Es gibt Beispiele für Dodder, die blühen, wenn ihr Wirt nicht blüht“, sagt er, so dass es unklar bleibt, ob die Parasiten manchmal andere Signale verwenden, um zu blühen.
Wenn sich herausstellt, dass Dodder wirklich nur NAHRUNG von Wirten verwenden, um die Blüte zu induzieren, sagt Westwood, dass dies ein einfaches und elegantes Beispiel dafür wäre, wie die Evolution Pflanzenparasiten mit den Organismen verflochten hat, von denen sie zum Überleben abhängen. Aber er denkt, dass mehr Forschung benötigt wird. „Biologie ist selten so einfach.“