Bestäubungsverschiebungen in der Karibik nach Hurrikan Maria demonstrieren ökologische Widerstandsfähigkeit

Die meisten Blütenpflanzen sind zur Bestäubung auf Tiere angewiesen. In warmen, feuchten tropischen Regionen werden mehr als 90 % der Pflanzenarten von Tieren bestäubt. In Dominica, einem karibischen Inselstaat, haben Forscher eine wechselseitige Beziehung zwischen zwei Arten der Heliconia-Pflanze (Heliconia bihai und H. caribaea) und ihrem Kolibri-Bestäuber, dem Purpurkehlkaribik (Eulampis jugularis), identifiziert. Der Zusammenhang ist so konkret, dass er in der wissenschaftlichen Literatur oft als Beispiel angeführt wird.

Als Hurrikan Maria (Kategorie 5, die höchste auf der Saffir-Simpson-Skala, mit anhaltenden Windgeschwindigkeiten von mehr als 250 km/h) im Jahr 2017 die Region heimsuchte und 75 % der gesamten E. jugularis-Population tötete, wurden diese beiden Arten von Es wurde erwartet, dass Heliconia aussterben würde.

Allerdings ein Papier vor kurzem veröffentlicht In Neuer Phytologe zeigt, dass andere Vögel zu Bestäubern der betreffenden Pflanzen geworden sind. Die Autoren haben ihren Sitz in Brasilien, Dänemark, der Schweiz, den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich, mit einem Beitrag vom Center for Research on Biodiversity Dynamics and Climate Change (CBioClima), einem Forschungs-, Innovations- und Verbreitungszentrum (RIDC) in Rio Claro, Brasilien .

„Im Jahr 2022 haben wir die Region eingehend untersucht und die Besuchsarten und -raten von Heliconia-Vögeln sowie die Pollenablagerung und Transportmuster analysiert. Unsere Ergebnisse deuteten auf drastische Veränderungen hin: Andere Kolibriarten und auch der Bananenquit (Coereba flaveola) hatten damit begonnen besuchen und bestäuben Heliconia-Blüten mit ähnlichen Raten wie E. jugularis oder sogar noch höher“, sagte Fernando Gonçalves, Mitglied von CBioClima und derzeit Postdoktorand im Labor von Jordi Bascompte an der Universität Zürich (UZH) in der Schweiz.

„Unsere Analyse ergab, dass der Rückgang der Population von E. jugularis zu einem Zusammenbruch des Konkurrenzausschlusses anderer Arten führte und es anderen Vögeln ermöglichte, wirksame Bestäuber zu werden. Wir kamen zu dem Schluss, dass spezialisierte Bestäubungssysteme nach natürlichen Störungen wie Hurrikanen verallgemeinert werden können. Dies zeigt, dass das Ökosystem widerstandsfähig war“, sagte er.

Vögel wurden in der Nähe von Heliconia-Pflanzen mit Nebelnetzen (aus Nylon- oder Polyesternetzen, die zwischen zwei Stangen aufgehängt waren und einem Volleyballnetz ähnelten) gefangen, und der an ihren Schnäbeln und Federn haftende Pollen wurde mit einem speziellen Gelee beprobt. Kameras ermöglichten es den Forschern, die Vögel zu identifizieren, während sie die Pflanzen besuchten, und die Pollenablagerung wurde durch Inspektion der Blütennarben nach dem Besuch gemessen.

„E. jugularis ist sehr territorial und aggressiv. Als die Population groß war, konnte keine andere Vogelart in die Nähe der Helikonien gelangen, aber als die Population auf nur ein Viertel ihrer ursprünglichen Größe reduziert war, gab es nicht mehr genügend Individuen, die man halten konnte „Diese neuen Bestäuber sind Generalisten, die Pollen von mehreren Pflanzenarten sammeln und sich von Früchten ernähren.“

Diese Entdeckung war aus zwei Gründen bedeutsam. Zunächst wurde angenommen, dass nur E. jugularis H. bihai und H. caribaea bestäuben könnte, da die Form ihrer Blüten der Größe und Krümmung des Schnabels dieses Kolibris entspricht. Weibchen von E. jugularis haben lange, gebogene Schnäbel und sind die Hauptbestäuber von H. bihai, während H. caribaea sowohl von Weibchen als auch von Männchen bestäubt wird, obwohl die Schnäbel der letzteren kürzer und gerader sind.

Der zweite und noch wichtigere Grund für die Bedeutung der Entdeckung ist, dass sie zeigte, dass das Artensterben ein weitaus komplexerer Prozess ist, als oft angenommen wird. Die Verwüstungen, die der Hurrikan Maria hinterlassen hatte, unterbrachen die gemeinsame Anpassung und gegenseitige Abhängigkeit von Pflanzen und Kolibris und ließen andere Vögel an ihre Stelle treten.

Evolutionspfade können mäanderförmig verlaufen, anstatt hochgradig linear zu sein. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund der anhaltenden Klimakrise relevant, in der Extremereignisse wie schwere Dürreperioden, sintflutartige Regenfälle, Überschwemmungen, Wirbelstürme usw. häufiger auftreten und Arten in vergleichsweise kurzer Zeit aussterben.

„Wenn es auf Dominica nicht zu weiteren Massenvernichtungen kommt, gehen wir davon aus, dass die beiden Arten Heliconia und E. jugularis in etwa 15 bis 20 Jahren ihre ausschließliche Gegenseitigkeit wiederherstellen könnten. Die Population von E. jugularis wird wieder gewachsen sein, und es wird reichlich vorhanden sein.“ von Individuen, die ihr Territorium verteidigen“, sagte Gonçalves und fügte hinzu, dass sein Team weitere Forschungen in diesem Bereich durchführe, um die Hypothese zu testen. Sie planen auch, die Auswirkungen natürlicher Phänomene auf das Evolutionsverhalten anderer Arten zu bewerten.

„Wir halten Ausschau nach Hurrikanen in der Region, damit wir dorthin zurückkehren und die Folgen untersuchen können.“