Jerusalem, 26. Oktober 2026 (TPS-IL) — Pflanzen müssen sich nicht immer zwischen der Selbstbefruchtung und dem Vertrauen auf Pollen anderer Pflanzen entscheiden. Eine neue Studie israelischer Forscher hat herausgefunden, dass Populationen beide Fortpflanzungsstrategien über Generationen hinweg aufrechterhalten können, selbst wenn das Gleichgewicht zwischen ihnen dramatisch schwankt. Dies stellt die Annahme infrage, dass sich letztlich eine Strategie durchsetzen muss.

Mithilfe evolutionärer Computersimulationen identifizierten Dr. Tamar Friedlander, Dr. Amit Jangid und Prof. Ohad Noy Feldheim von der Hebräischen Universität Jerusalem einen Zustand, den sie als „flüchtigen Mischmodus“ bezeichnen, in dem Pflanzen, die zur Selbstbefruchtung fähig sind, mit Pflanzen koexistieren, die Pollen von anderen Individuen benötigen. Obwohl sich die Anteile der beiden Typen ständig ändern, verschwindet keiner von ihnen zwingend.

„Was uns überraschte, war, dass Instabilität nicht unbedingt bedeutet, dass eine Population auf dem Weg zu einem endgültigen Zustand ist“, sagten die Forscher. „In unserem Modell können selbstkompatible und selbstinkompatible Pflanzen sehr lange koexistieren, während sich ihre Anteile kontinuierlich verändern, selbst wenn keine Schwankungen bei den äußeren Bedingungen vorliegen.“

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift PRX Life nach einem Peer-Review-Verfahren veröffentlicht.

Die Selbstbefruchtung ermöglicht es einer Pflanze, sich fortzupflanzen, ohne auf den Pollen eines anderen Individuums angewiesen zu sein, was von Vorteil ist, wenn Fortpflanzungspartner oder Bestäuber knapp sind. Eine wiederholte Selbstbefruchtung kann jedoch das Risiko erhöhen, dass schädliche genetische Mutationen die Nachkommen beeinträchtigen – ein Problem, das als Inzuchtdepression bekannt ist.

Andere Pflanzen nutzen einen genetischen Mechanismus namens Selbstinkompatibilität, um eigenen Pollen zu erkennen und abzuweisen. Dies fördert die Fremdbefruchtung und trägt zur Erhaltung der genetischen Vielfalt bei. Der Mechanismus kommt in rund 40 % der Pflanzenfamilien vor, darunter Gruppen, die Nutzpflanzen wie Äpfel, Birnen, Zitrusfrüchte, Kartoffeln und Kaffee enthalten.

Genetische Veränderungen können diesen Mechanismus stören, sodass Populationen sowohl selbstkompatible als auch selbstinkompatible Pflanzen enthalten können.

Eine dritte Möglichkeit

Wissenschaftler haben darüber debattiert, ob solche gemischten Populationen vorübergehend sind, wobei sich letztlich eine Strategie durchsetzt, oder ob sie ein stabiles Gleichgewicht aufrechterhalten können. Die Simulationen deuten auf eine dritte Möglichkeit hin: Populationen können über lange Zeiträume gemischt bleiben, ohne sich auf feste Anteile einzupendeln.

Die Forscher variierten zwei Faktoren: die genetischen Kosten der Selbstbefruchtung und die Toleranz des molekularen Systems, mit dem Pflanzen akzeptablen Pollen erkennen. Dadurch konnten sie abbilden, wann Populationen voraussichtlich vollständig selbstkompatibel, vollständig selbstinkompatibel werden oder gemischt bleiben würden.

Die Simulationen brachten auch ein kontraintuitives Ergebnis hervor. Wenn Bestäuber knapp sind, erhalten Pflanzen weniger Pollen von anderen, was der Selbstbefruchtung scheinbar einen Vorteil verschafft. Dennoch zeigte das Modell, dass eine Pollenlimitierung die Bedingungen erweitern könnte, unter denen die Selbstinkompatibilität fortbesteht. Die Forscher führten dies auf unterschiedliche evolutionäre Drücke auf die männlichen und weiblichen Komponenten des Selbstinkompatibilitätssystems zurück.

Die Ergebnisse könnten Wissenschaftlern helfen vorherzusagen, wie Wildpflanzen und landwirtschaftliche Nutzpflanzen auf schrumpfende Bestäuberpopulationen und sich verändernde Umweltbedingungen reagieren. Sie könnten Landwirten und Pflanzenzüchtern auch dabei helfen, die Bestäubung bei Nutzpflanzen wie Äpfeln, Birnen und Zitrusfrüchten zu steuern und gleichzeitig die genetische Vielfalt zu bewahren.

Die Studie legt zudem nahe, dass evolutionäre Verschiebungen zwischen Fortpflanzungsstrategien nicht notwendigerweise unumkehrbar sind. Populationen, die sich in Richtung Selbstbefruchtung verschoben haben, könnten später wieder dazu übergehen, die Fremdbefruchtung zu begünstigen.

Die Forscher betonten, dass ihre Ergebnisse theoretischer Natur sind. Obwohl gemischte Populationen in der Natur beobachtet wurden, sind langfristige Feldstudien erforderlich, um festzustellen, ob der flüchtige Mischmodus auch in wilden Populationen auftritt.