22.02.2021 Amphibien
25.01.2021 Merkmale der Vögel

Informationen und Materialien zum Fach Biologie in allen Schulformen und für alle Schulstufen


Anlockung durch Blütenfarbstoffe

Salbeiblüte mit Anthocyanen
Salbeiblüte mit Anthocyanen
Sumpfdotterblume mit Carotinoiden
Sumpfdotterblume mit Carotinoiden

Tierische Bestäuber werden v.a. durch Blütenfarben und Blütendüfte angelockt.

Es gibt zwei Großgruppen von Blütenfarbstoffen: die wasserlöslichen Flavonoide (alle Farben, aber v.a. rot, violett oder blau) und die fettlöslichen Carotinoide (gelb, orange bis rot). Häufig kommen in den Zellen der Blütenblätter mehrere Blütenfarbstoffe nebeneinander vor, es resultiert eine Mischfarbe.

In den Zellen sind die Farbstoffe in der Zellsaftvakuole oder in Öltropfen gelöst oder in Plastiden gelagert. Meist sind die Blütenfarben über die Blütenblätter gleichmäßig verteilt. Manchmal ist aber der Weg zum Nektar ist durch andersfarbige, auffällige "Saftmale" gekennzeichnet.

Die Flavonoide

Zu den Flavonoiden gehören die Anthocyane, bspw. in Blüten von Salbei (Salvia), Rose (Rosa), Pfingstrose (Paeonia), Petunien (Petunia), Mohn (Papaver), Rittersporn (Delphinium), Veilchen (Viola), Wicken (Vicia), Nachtschatten (Solanum), Glockenblume (Campanula), Alpenveilchen (Cyclamen), Primeln (Primula) und Malven (Malva). Chemisch ähneln sich diese Stoffe sehr: sie bestehen aus einem Grundgerüst von 3 Benzolringen, wobei in einem ein positiv geladenes Sauerstoffatom eingebaut ist (sog. Pyryliumion). In biologischen Zellen sind diese Anthocyanidine mit Zuckermolekülen verbunden und in der Zellsaftvakuole gelöst. Das Zuckermolekül garantiert eine gute Wasserlöslichkeit. Manche blauen Flavonoide treten zusammen mit Metallionen auf, z.B. in blauen Hortensien. Bei manchen Anthocyanen ist die Farbe abhängig vom pH, so z.B. die Anthocyane des Rotkohls.

Die Flavonole, eine weitere Gruppe innerhalb der Flavonoide, absorbieren v.a. UV-Licht. UV-absorbierende bzw. -reflektierende Bereiche der Blüte sind ebenfalls wichtig für die Anlockung der Bestäuber.

Schließlich gehören zu den Flavonoiden noch die gelben bis roten Chalcone, die Aurone, das rote Betalain (Rote Beete) und andere Betalaine (nur bei den Nelkengewächsen).

Die Carotinoide

Gelbe Blüten enthalten v.a. Xanthophylle: Sumpfdotterblume (Caltha palustris) und Löwenzahn (Taraxacum officinale). Orange Blüten enthalten beta-Carotin (Narzisse, Narcissus) oder Lycopin (Ringelblume, Calendula). Die Farbigkeit von Carotinoiden beruht auf der Lichtabsorption von einem System von konjugierten Doppelbindungen. Die Carotinoide sind entweder in Öltröpfchen gelöst oder in Plastiden gelagert.

Auftrennung der Blütenfarbstoffe

Die Blütenfarbstoffe können durch Dünnschichtchromatografie voneinander getrennt werden. Dazu extrahiert man wasserlösliche Blütenfarbstoffe wie die Anthocyane mit einem polaren Lösungsmittel wie Ethanol und fettlösliche wie die Carotinoide mit einem unpolaren Lösungsmittel wie Petroleumbenzin. Oder man verwendet Lösungsmittel wie Methanol, die sowohl hydrophile als auch hydrophobe Farbstoffe lösen. In der Dünnschichtchromatografie auf Kieselgelplatten haften die polaren Farbstoffe stark am Kieselgel und werden deswegen nicht weit transportiert. Die unpolaren Farbstoffe laufen dagegen vorn mit dem relativ unpolaren Laufmittelgemisch mit.

Damit werden die Unterschiede in der Polarität der Farbstoffmoleküle in Geschwindigkeitsunterschiede umgemünzt und diese letztendlich zur Trennung verwendet. Die Komponenten des Farbstoffgemischs kann man durch ihre Eigenfarbe bzw. durch Fluoreszenz unter UV-Licht von 360nm erkennen. Wildbienen sehen dieses für den Mensch unsichtbare UV-Licht.

Gleiche Farbstoffe in nichtverwandten Arten sind wieder ein schönes Beispiel für eine konvergente Evolution.