Diese seltsame Eselsorchidee nutzt UV-Licht, um Bienen glauben zu machen, dass sie Nahrung hat

Wer schon einmal eine Tiefkühlpizza mit dem Foto auf der Schachtel verglichen hat, kennt das Gefühl, von appetitlichen Blicken getäuscht zu werden.

In unserer neuesten Studie, veröffentlicht in Ökologie und Evolutionzeigen wir, dass auch Tiere – in diesem Fall Bienen – dazu neigen, sich zu falschen Entscheidungen verleiten zu lassen, was viel darüber erklärt, wie Wahrnehmungslücken in der Natur ausgenutzt werden.

Als Charles Darwin vor 150 Jahren die Evolutionstheorie testete, betrachtete er die Wechselwirkung zwischen blühenden Pflanzen und den Tieren, die Nektar sammeln.

Dies trug dazu bei, festzustellen, dass Blumen Anpassungen haben, um den Zugang für Bestäuber zu erleichtern, was für das Tier von Vorteil ist, das von ihnen eine Futter-„Belohnung“ erhält. Gleichzeitig bedeutet es die Pflanzen werden bestäubt und können sich vermehren.

Ein verwirrendes Problem ist, dass einige Blütenpflanzen, die sich durch Bestäubung vermehren, nicht belohnt werden – das Tier bekommt keinen Nektar, wenn es die Blume besucht. Dies gilt für bestimmte Orchideendennoch werden diese Blumen immer noch von Bestäubern besucht und überleben gut in der Natur.

Eine falsche Identität

Mit dem Vorteil moderner wissenschaftlicher Werkzeuge wie einem Spektralfotometer, das die Farbmenge misst, digitale Ultraviolett (UV)-Fotografie und Computermodellierung, wie Bienen die Welt sehen, machte sich unser internationales Team daran, zu verstehen, wie einige Orchideen schillernde Blütenpracht entwickelt haben.

Unsere ausgewählte Art war das Winter-Esel-Knabenkraut (Diuris brumalis), endemisch in Westaustralien. Diese nicht lohnende, Nahrung täuschende Pflanze blüht zur gleichen Zeit wie lohnende einheimische Erbsenpflanzen (Daviesia).

Infolgedessen scheinen einheimische Trichocolletes-Bienen die Orchidee mit Hülsenfrüchten zu verwechseln oft genug dass die Orchidee bestäubt wird.

Wir quantifizierten die Blütenfarbsignale beider Pflanzen und zeigten, dass die Hauptkomponente der von einer Biene wahrgenommenen visuellen Information im kurzwelligen UV-Bereich des Spektrums lag.

Das war sinnvoll – während unser Sehvermögen blaue, grüne und rote Lichtwellenlängen als Primärfarben sieht, können Bienen UV-reflektiertes Licht sehen, aber es fehlt ein Kanal, um Primärrot wahrzunehmen.

Durch die Verwendung von Computermodellen der Wahrnehmung von Bienenbestäubern beobachteten wir die Art der Orchideennachahmung, und die einheimische Erbsenpflanzenart sah tatsächlich ähnlich gefärbt aus wie die Bienen.

Blumen mit einem UV-Blocker versehen

Überraschend war jedoch, dass die unbelohnten Orchideenblüten – bestäubt durch Täuschung – tatsächlich eine auffälligere Werbung für das Sehen von Bienen haben.

Beispielsweise waren die äußeren Blütenblätter der Hauptanzeige bei den Orchideenpflanzen deutlich größer und erzeugten auch ein stärkeres UV-Farbsignal.

Um zu verstehen, ob eine solche Signalgebung biologisch relevant ist, führten wir als nächstes Feldexperimente mit den Pflanzen durch. Wir haben eine spezielle UV-Sonnenschutzlösung verwendet, um die starken UV-Signale bei der Hälfte der Orchideenarten zu entfernen, während die andere Hälfte ihr natürliches Aussehen behielt.

Am Ende der Feldsaison, einige Monate später, konnten wir messen, welche Pflanzen erfolgreicher von Bienen bestäubt wurden, was zeigt, dass die starken UV-Signale eine bedeutende Rolle bei der Förderung der Bestäubung bei den Orchideen spielten.

Ein zweites interessantes Ergebnis der Feldversuche war, dass der Abstand zwischen den Erbsenblüten und ihren Nachahmungsorchideen ein wesentlicher Faktor für den Erfolg der Täuschungsstrategie der Orchideen war.

Wenn sich die Orchideen mit starken UV-Signalen in unmittelbarer Nähe – ein oder zwei Meter – zu den lohnenden einheimischen Erbsenblüten befanden, war die Täuschung weniger erfolgreich und es wurden nur wenige Orchideenblüten bestäubt. Standen die Täuschungsorchideen jedoch etwa acht Meter von der lohnenden Modellart entfernt, brachte dies die höchste Erfolgsquote bei der Bestäubung.

Warum Täuschung funktioniert

Es stellt sich heraus, dass ein Abstand von etwa acht Metern wichtig ist, da Bienengehirne Farben verarbeiten. Wenn Bienen ein Farbpaar in unmittelbarer Nähe sehen, können sie es gleichzeitig bewerten. Dies führt zu sehr genaue Farbabstimmung. Ein ähnlicher Prozess findet im menschlichen Gehirn statt – wir haben es auch Farben gleichzeitig sehen.

Das Sehen von Farbreizen mit einem Zeitintervall dazwischen bedeutet jedoch, dass sich das Gehirn an die erste Farbe erinnern, die zweite Farbe untersuchen und eine mentale Berechnung darüber anstellen muss, ob die beiden Muster tatsächlich gleich sind.

Weder Bienengehirne noch unser eigenes sind gut darin, aufeinanderfolgende Farbvergleiche zu machen. Aus diesem Grund nehmen wir beim Kauf von Farbe für einen Reparaturauftrag ein Muster, um eine genaue Übereinstimmung zu erhalten, anstatt zu versuchen, uns daran zu erinnern, wie die Farbe unserer Meinung nach aussehen sollte.

Täuschungsblumen sind erfolgreich, indem sie diese Wahrnehmungslücke ausnutzen, wie Gehirne Informationen codieren müssen, wenn Bienen auf der Suche nach mehr Nahrung mehrere Meter fliegen müssen.

Durch die Verwendung einer „Schau mich an“-Strategie (im Wesentlichen bessere Werbung als andere Pflanzen) ist es möglich, in der Natur zu überleben, ohne den Bestäubern tatsächlich eine Nahrungsbelohnung anzubieten. Dazu müssen die Pflanzen einen optimalen Abstand zu den nachgeahmten Pflanzen haben. Nicht zu nah und nicht zu weit, und der Erfolg ist garantiert.

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