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05.10.2005

Das leuchtende Geheimnis der Wunderblumen

Die Pflanzen nutzen neben ihren auffälligen Farben auch Fluoreszenz, um Bestäuber anzulocken

Es gibt Pflanzen, die wollen um jeden Preis auffallen. Die Wunderblume gehört ganz sicher dazu: Sie schafft es nicht nur, mit intensiven Farben zu verblüffen, von denen sogar zum Teil mehrere in einer Blüte anzutreffen sind, sondern sie ist auch die bisher einzige bekannte Pflanze, die grünes Fluoreszenzlicht produziert. Dabei nutzt sie ein ausgeklügeltes System aus internen Filtern, um auffällige Muster zu erzeugen und damit auch Bestäuber wie Bienen anzulocken, deren Farbsehen sich von dem der meisten anderen Tiere unterscheidet.

Auch ausgefallene Farbwirkungen können mithilfe von Farbfilmen problemlos auf das Fotopapier gebannt werden

Die Wunderblume besticht durch auffallende Muster in leuchtenden Farben. Bild: Nature

Ein Farbnegativ zeigt genau die Komplementärfarben der eigentlichen Farbtöne an.

Die Farben der Wunderblume, wie Menschen sie sehen (links) und die Fluoreszenz, die Bienen wahrnehmen (rechts). Bild: Nature

 

Wer Wunderblumen der Art Mirabilis jalapa zum ersten Mal tagsüber zu Gesicht bekommt, wird ihren Namen vermutlich völlig übertrieben finden. Schlaff und welk hängen die Blüten an der Staude und die Pflanze besticht eher durch die Abwesenheit von Farbe als durch ein buntes Blütenmeer. Das ändert sich jedoch, wenn sich der Tag dem Ende neigt – eine Besonderheit, die den Pflanzen in England den Namen "four o'clock flower eingebracht hat: Plötzlich öffnen sich dann die Wunderblumen und leuchten in den intensivsten Farben, von Dunkelrot über Magenta, Orange und Gelb bis hin zu strahlendem Weiß. Manche Blüten geben sich dabei nicht einmal mit einer einzelnen Farbe zufrieden: Sie schmücken sich zusätzlich mit Streifen oder Flecken in einer zweiten Farbe, und einige haben sogar zwei unterschiedlich gefärbte Hälften, beispielsweise eine gelbe und eine rote.

Doch so spektakulär und auffällig diese Farben menschlichen Bewunderern und den meisten Tieren auch erscheinen mögen, für Bienen sind sie nichts Besonderes: Die Insekten sehen zum Beispiel rot-gelbe Blüten aufgrund ihres einzigartigen Farbsehens in einem dunklen Purpurton und in Schwarz. Spanische Forscher haben nun jedoch entdeckt, dass die Wunderblume auch für diese Zielgruppe, die zu ihren wichtigsten Bestäubern gehört, noch einen Trick in petto hat: Das Pigment, das für das menschliche Auge gelb erscheint, leuchtet im bläulichen Licht der Abenddämmerung grün – und das wiederum können Bienen hervorragend wahrnehmen.

Die Wunderblume wäre allerdings nicht die Wunderblume, wenn sie lediglich eine gleichmäßige grüne Fluoreszenz erzeugen würde. Genauso wie die Blüten im weißen Licht Muster in verschiedenen Farben aufweisen, bildet auch das grüne Leuchten kontrastreiche Muster. Was den Forschern dabei allerdings zu schaffen machte, war die Entstehung dieser Muster – schließlich enthalten nicht nur die fluoreszierenden Zellen das gelbe Pigment, sondern auch die dunklen.

Das Geheimnis ist offenbar ein eingebauter Dimmer, entdeckten die Wissenschaftler bei genaueren Untersuchungen. In manchen Zellen gibt es neben dem gelben Pigment noch einen weiteren, violetten Farbstoff aus der Gruppe der Betacyane – und dieser schluckt genau die Wellenlängen des Lichtspektrums, die der gelbe Farbstoff aussendet. Das System ist sehr effektiv: Als die Forscher im Labor zu einer leuchtenden Lösung des gelben Pigments ein Betacyan hinzugaben, verminderte sich die Fluoreszenz um zwei Drittel.

Das Fluoreszenzmuster spiegelt also die auch im Tageslicht sichtbaren Farben wider: Die Teile der Blüte, die ausschließlich das gelbe Pigment enthalten, erscheinen in weißem Licht gelb und fluoreszieren grün. In den roten Bereichen sind die Zellen dagegen nur mit einem Betacyan ausgestattet und fluoreszieren nicht. Orangefarbene Gebiete enthalten beide Pigmente, fluoreszieren jedoch kaum, weil das Betacyan das vom gelben Farbstoff ausgestrahlte Fluoreszenzlicht verschluckt.


Weitere Informationen:
Kurzfassung des Artikels in der Fachzeitschrift Nature