Warum umständlich

Komplexe Strukturen

Abb. 1: Besenginster

Unter den Blütenpflanzen findet sich eine unübersehbare Fülle von komplizierten Einrichtungen, die eine Bestäubung von Blüten anderer Individuen (Fremdbestäubung) ermöglichen oder erleichtern. Ein Schmetterlingsblütler dient als Beispiel. Zu dieser Pflanzenfamilie gehören u.a. diverse Klee-Gattungen, Wicken, Besenginster, Lupinen, Bohnen und Erbsen. Ihren Namen verdankt diese Familie dem eigenartigen Blütenbau (Abb. ). Die zweiseitig symmetrischen Blüten bestehen aus der Fahne, die als meist größtes Blütenblatt als Lockorgan für bestäubende Insekten dient, aus den Flügeln und dem darunter verborgenen Schiffchen, welches aus zwei zusammengewachsenen Blütenblättern besteht und in dessen Innerem die Staubblätter und der Griffel versteckt sind. Flügel und Schiffchen sind oft teilweise verwachsen und bilden den Landeplatz für die Bestäuber.

Abb. 2: Blütenbau eines Besenginsters. Durch einen Schnellmechanismus sind die im Schiffchen zunächst verbogenen Staubblätter und der Griffel herausgesprungen.	Abb. 3: Pumpmechanismus beim Hornklee
	Abb. 4: Pumpmechanismus bei der Lupine

Abb. 5: Pumpmechanismus in schematischer Darstellung. Das Insektengewicht drückt beim Blütenbesuch das Schiffchen nach unten (Pfeil). Dadurch pressen die oben verdickten starren Staubblätter den zuvor in die Schiffchenspitze entlassenen Pollen aus einer kleinen Öffnung des Schiffchens heraus auf den Unterleib des Insektes. In Abb. 4 ist die Verdickung der Staubblätter deutlich erkennbar.

Die Sahnespritze im Schiffchen

Neben einfachen "Modellen" der Schmetterlingsblüte kommen häufig recht verschieden und komplizierter gestaltete vor. Eines davon funktioniert nach dem Prinzip einer Sahnespritze und kommt beispielsweise bei den Lupinen vor (Abb. ). Das Schiffchen ist vorne zugespitzt, besitzt aber eine kleine Öffnung. Bereits im Knospenzustand entleeren die Staubblätter den Pollen in die Schiffchenspitze hinein. Einige Staubblätter sind besonders lang und an ihrem Ende knollig verdickt (Abb. , oben). Diese Verdickungen sorgen zunächst dafür, dass der Pollen in der Schiffchenspitze festgehalten wird. Drückt nun ein Insekt die Flügel-Schiffchen-Einheit bei der Landung nach unten, wirken die steifen, verdickten Staubblätter wie ein Kolben im Zylinder und pressen den Blütenstaub vor sich her und dadurch aus der Spitze des Schiffchens heraus auf den Unterleib des Insektes. Wenn nach mehrmaligem Pressen der Pollen abgegeben ist, stößt an seiner Stelle die Narbe aus der Schiffchenspitze heraus. Sie kann nun den Pollen aufnehmen, den ein anderes Insekt mitbringt.

Diese Blüte weist eine Struktur auf, die nicht vereinfachbar erscheint, ohne die Konstruktion untauglich werden zu lassen... Ein Evolutionsweg ist unbekannt. Liegt ein Design-Signal vor?

Warum umständlich, wenn's auch einfach geht?

Doch solche Konstruktionen zeigen noch ein zweites Design-Signal. Die erfolgreiche Pollenübertragung erfolgt nämlich bei zahlreichen Arten mit viel einfacheren Mitteln, z.B. beim Wiesenklee. Dort klappt einfach das Schiffchen beim Besuch eines Insekts nach unten, so dass der Pollen direkt auf das Insekt übertragen werden kann. Warum also kompliziert, wenn's auch einfach geht, könnte man fragen. Die Konstruktion der "Pollenspritze" der Lupine ist offenbar komplexer, als sie vom Standpunkt der Überlebensfähigkeit und der Nützlichkeit erforderlich ist. Sie ist dabei nur eines von mindestens 25 Beispielen einer sekundären Pollenübertragung, die nach phylogenetischen Vorstellungen unabhängig voneinander entstanden sein sollen (Konvergenz). Eine Übersicht hat YEO (1993) zusammengestellt. Er stellt fest (S. 233), dass alle Funktionen, die durch sekundäre Pollenübertragung erfüllt werden, auch ohne diesen Umweg ausgeübt werden können. Evolutionstheoretisch ist kein überzeugender Auslesedruck bekannt, der die Entstehung von Strukturen begünstigen könnte, die komplexer sind, als für das Überleben erforderlich ist; spekuliert wird, dass eine funktionelle Koppelung mit tatsächlich überlebensnotwendigen Strukturen vorliegt. Bei den Schmetterlingsblütlern liegen zudem unterschiedliche Weisen komplexer Pollenübertragungsmechanismen vor, die nach VEO (S. 231) nicht in eine evolutionäre Reihe gebracht werden können.

Handelt es sich also um ein "Design-Signal", das einen Hinweis auf eine (spielerische?) Planung übermitteln soll? Von einem selektionsabhängigen evolutionären Entstehungsprozess sollte man einfache, sparsame Lösungen erwarten. Diese gibt es auch - und sie funktionieren. Warum also noch "umständliche" Versionen? Sie werden verständlich, wenn sie unter dem Blickwinkel eines Designers betrachtet werden.

Aus: Evolution - Ein kritisches Lehrbuch von R. Junker, S. Scherer