Die Auswirkungen von oberirdischen und unterirdischen Mutualismen auf die Speziation und Koexistenz von Orchideen

Sowohl die Bestäubung durch Tiere als auch Mykorrhiza-Symbiosen mit Pilzen werden als wichtig für die Diversifizierung der blühenden Pflanzen angesehen. Die Mechanismen, durch die diese oberirdischen und unterirdischen Mutualismen die Pflanzenspeziation und Koexistenz beeinflussen, bleiben jedoch unklar. Wir liefern Beweise dafür, dass Veränderungen in Bestäubungsmerkmalen sowohl für die Speziation als auch für die Koexistenz in einer vielfältigen Gruppe von Orchideen wichtig sind, während Veränderungen im Pilzpartner für die Koexistenz jedoch nicht für die Speziation von Bedeutung sind. Phylogenetische Analysen zeigen, dass kürzlich divergierte Orchideenarten entweder unterschiedliche Bestäuberarten nutzen oder den Pollen auf verschiedenen Körperteilen derselben Art ablegen, was mit der Rolle von Veränderungen im Bestäubungsmodus in der Speziation übereinstimmt. Feldexperimente unterstützen die Hypothese, dass die Kolonisierung neuer geografischer Gebiete eine Anpassung an neue Bestäuberarten erfordert, während koexistierende Orchideenarten Bestäuberarten teilen, indem sie Pollen auf unterschiedlichen Körperteilen ablegen. Im Gegensatz zu Bestäubern sind Pilzpartner zwischen eng verwandten Orchideenarten erhalten, und Orchideen rekrutieren dieselbe Pilzart, selbst wenn sie in unterschiedliche Gebiete verpflanzt werden. Koexistierende Orchideenarten neigen jedoch dazu, unterschiedliche Pilzpartner zu nutzen, was mit ihrer erwarteten Rolle bei der Reduzierung des Nährstoffwettbewerbs übereinstimmt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die beiden dominanten Mutualismen in terrestrischen Ökosystemen eine wichtige, aber kontrastierende Rolle bei der Assemblierung von Pflanzengemeinschaften und der Speziation spielen können.