Schwarzes Kohlröschen
Foto © Roman Kellenberger

Auf der Seiser Alm können wandernde Blumenfreund/innen einen genetischen Beweis bewundern. Nämlich den für die so genannte Überdominanz. Mit diesem Begriff wird zwar seit mehr als 60 Jahren ein Phänomen erklärt, aber bislang konnte dieses in der Natur nicht bestätigt werden.

Das Phänomen lässt sich in wenigen Worten beschreiben: Wenn mischerbige Pflanzen fitter sind als reinerbige und ihnen daher überlegen sind, dann führt das zum Erhalt beider genetischen Varianten in der Population (Polymorphismus). Mischerbige Pflanzen sind fitter als reinerbige und ihnen daher überlegen. Soweit so gut.

Erst jetzt ist es einem Forschungsteam der Universitäten Hohenheim, Zürich, Wien und Cambridge gelungen, die These zu bestätigen. Nämlich mit dem schwarzen Kohlröschen, einer Alpenorchidee.

Zwischen 1997 und 2016 sei der Anteil der roten und weißen Exemplare von zusammen unter 5 Prozent auf rund 40 Prozent gestiegen. Die Forscher sehen die Bestäuber der Pflanze als ursächlich dafür an: „Auf der Seiser Alm sind Bienen und Fliegen die wichtigsten Bestäuber des Schwarzen Kohlröschens“, erklärt Professor Dr. Schlüter von der Uni Hohenheim.

„Die beiden werden jedoch von unterschiedlichen Farben angezogen: Bienen bevorzugen die dunklen Blüten, Fliegen die weißen, und die roten werden von beiden Bestäubern aufgesucht.“

Die rote Farbvariante trägt die höchste Anzahl an Samen und vermehrt sich deshalb am stärksten. Der Beweis beginnt: Denn Untersuchungen ergaben, dass ein Gen dafür verantwortlich ist, dass sich die Pflanzen lediglich in einer Klasse von Farbpigmenten voneinander unterscheiden. „Es ist aber keine Mutation im Gen, das direkt für die Produktion der Farbpigmente verantwortlich ist“, betont Schlüter.

Dieses Gen werde durch einen Transkriptionsfaktor ein- oder ausgeschaltet. „Bei der Vererbung erhalten die Nachkommen je eine Kopie des mütterlichen und des väterlichen Erbguts. Funktioniert der Transkriptionsfaktor bei beiden Kopien, entsteht der schwarze Wildtyp. Ganz ohne ihn wird die Blüte weiß, und bei mischerbigen Pflanzen mit einem funktionierenden und einem nicht funktionierenden Transkriptionsfaktor gibt es die rote Blüte.“

Die beiden reinerbigen Varianten haben also keinen Nachteil in Sachen Fitness, doch weise die mischerbige mit ihrer größeren Samenanzahl eine höhere Fitness auf. Dadurch bleiben alle drei Varianten, ob misch- oder reinerbig, in der Population erhalten. „Das alles zeigt uns, dass Überdominanz tatsächlich in der Natur auftritt und eine Erklärung für Polymorphismus in einer Population darstellt“, fasst Professor  Schlüter zusammen.