Heliconia-bloem accepteert niet van elke kolibrie stuifmeel
Bloemen van Heliconia tortuosa laten zich alleen bevruchten met stuifmeel dat door hun favoriete kolibriesoorten is afgeleverd. Stuifmeel dat door andere bezoekers is gebracht negeren ze. Matthew Betts en collega’s achterhaalden het hoe en waarom van deze kieskeurigheid.
Kolibries voeden zich met nectar uit Heliconia-bloemen, die ze vinden in opvallende, felgekleurde schutbladen. Vliegend van bloem naar bloem bestuiven ze deze planten. Want als de vogeltjes nectar drinken, plakt er wat stuifmeel aan hen vast dat ze afschudden bij de volgende bloem die ze bezoeken. Op de stamper van die bloem kunnen de stuifmeelkorrels ontkiemen; vanuit de korrels groeit er dan een stuifmeelbuis het vruchtbeginsel in om daar een eicel te bevruchten.
Ontkieming
Maar toen Matthew Betts en collega’s in Costa Rica de kolibries wilden nadoen en met de hand stuifmeel aanbrachten op bloemen van Heliconia tortuosa, constateerden ze tot hun verrassing dat er nauwelijks stuifmeelbuizen verschenen. Een bloem staat ontkieming van stuifmeelkorrels kennelijk niet altijd toe Het leek erop dat een bloem alleen stuifmeel accepteert dat door kolibries is gebracht.
Dat is inderdaad zo, merkten ze toen ze vogels loslieten bij de met de hand bestoven bloemen; ze zorgden dat die vogels zelf geen stuifmeel bij zich hadden. Het was nu voor de plant alsof de vogels het stuifmeel van de onderzoekers hadden afgeleverd. En jawel, dan ontkiemden de stuifmeelkorrels beter.
Vreemd verhaal
Maar niet alle kolibries gaven een even goed resultaat. Betts gebruikte zes kolibriesoorten uit Midden-Amerika en bracht ze afzonderlijk in contact met de hand-bestoven planten. De bloemen reageerden vooral goed op twee van die soorten: de groene heremietkolibrie en de violette sabelvleugel. Ze waardeerden het stuifmeel dat ze van deze twee kolibries ‘dachten’ te krijgen het meest en lieten vooral dat stuifmeel ontkiemen.
Het is een vreemd verhaal. Hoe weet een bloem welke vogel stuifmeel heeft aangedragen? En waarom heeft het stuifmeel van zijn favoriete soorten de voorkeur boven het stuifmeel dat door andere vogels (of mensen) is gebracht?
Snavellengte
Het antwoord op de eerste vraag schuilt in het gedrag van de vogels. De favoriete bestuivers hebben zeer lange en kromme snavels die als buigzame rietjes alle nectar uit de lange, gebogen bloemen van Heliconia tortuosa opzuigen, tot op de bodem. De andere vier kolibriesoorten hebben kortere en rechtere snavels en krijgen niet alle nectar eruit. Er blijft wat achter. Daar blijkt de plant op te reageren: hoe meer nectar een kolibriesoort weghaalt, hoe meer stuifmeelkorrels na zijn bezoek ontkiemen.
De onderzoekers konden mooi bewijzen dat het zo werkt door planten met de hand te bestuiven en alle nectar met een pipetje weg te zuigen: de met de hand opgebrachte stuifmeelkorrels ontkiemden dan goed.
De plant onderscheidt de kolibries dus op hun snavellengte. Maar – tweede vraag – waarom laat hij alleen stuifmeelbuizen groeien na bezoek van een langsnavelige soort? Of omgekeerd: wat is er mis met het stuifmeel dat de andere kolibries afleveren?
Grote afstand
Dat heeft te maken met de erfelijke kwaliteit van het nageslacht van de planten, veronderstellen de auteurs. De kolibries met kortere en rechtere snavels zijn allemaal kleine, territoriale soorten die zich in een klein gebied ophouden. Het stuifmeel dat zij brengen komt daardoor altijd van de plant zelf of van een buurplant. Buurplanten zijn genetisch aan elkaar gelijk of bijna gelijk, dus bestuiving door territoriale kolibries leidt tot inteelt. De planten negeren daarom hun stuifmeel.
De groene heremietkolobrie en de violette sabelvleugel daarentegen zijn grote kolibries die veel voedsel nodig hebben. Over een flinke afstand gaan ze regelmatig vele Heliconia-planten af. Ze hebben dus stuifmeel bij zich dat van ver komt en van een groot aantal bloemen. Zij brengen ‘vers bloed’ naar een plant: stuifmeel met erfelijk materiaal dat anders is en gevarieerd. Dat zorgt voor een sterk nageslacht. Vandaar dat de planten zich wel laten bevruchten door stuifmeel dat van deze vogels komt.
Zijn er meer?
Hoewel Heliconia tortuosa door zes soorten kolibries wordt bestoven, verzorgen slechts twee soorten het merendeel van de bevruchtingen. De plant gebruikt vrijwel alleen hun stuifmeel. Hij is kieskeurig.
Een kieskeurige plant: dat is een heel nieuwe bevinding die allerlei onderzoeksvragen oproept. Zou de plant ook zo kieskeurig zijn als er maar weinig stuifmeel wordt gebracht? Geeft hij meer eigen stuifmeel mee met zijn favoriete bestuivers om bloemen verderop te laten bestuiven? Zijn er meer kieskeurige plantensoorten? Wie weet wat zulk onderzoek nog oplevert.
Willy van Strien
Foto’s:
Groot: groene heremietkolibrie. Matthew Betts
Klein, midden: Heliconia tortuosa. Jayesh Patil (Creative Commons)
Klein, onder: violette sabelvleugel. Matthew Betts
De onderzoekers filmden het bezoek van de groene heremietkolibrie
Bron:
Betts, M.G., A.S. Hadley & W.J. Kress, 2015. Pollinator recognition by a keystone tropical plant. PNAS, 2 maart online. Doi: 10.1073/pnas.1419522112