Biologen untersuchen die molekularbiologischen Prozesse hinter der Blütenvielfalt der Erde. - © corbis
Biologen untersuchen die molekularbiologischen Prozesse hinter der Blütenvielfalt der Erde. - © corbis

Berlin. Die meisten Menschen freuen sich, wenn Krokusse und Tulpen im Frühling endlich wieder ein paar bunte Farbtupfer setzen. Doch für Charles Darwin dürften die Blüten ein echtes Ärgernis gewesen sein. Da schmückten sich alle Pflanzen mit kunstvollen Kreationen, brachten die verschiedensten Farben und bizarrsten Formen hervor. Fossilien zeigten zudem, dass diese überbordende Vielfalt ziemlich plötzlich entstanden sein musste. Nur wie? "Die rasche Entwicklung ... aller Blütenpflanzen in jüngerer geologischer Zeit ist ein abscheuliches Geheimnis", schrieb der Vater der Evolutionstheorie 1879 an den Direktor des Königlichen Botanischen Gartens in Kew bei London.

Kerstin Kaufmann würde es sicher nicht so ausdrücken. Für sie sind die nach wie vor nicht völlig gelösten Rätsel um den Formenreichtum der Pflanzenwelt ungeheuer faszinierend. An der Universität Potsdam untersucht die Biologin, welche molekularbiologischen Prozesse hinter der Blütenvielfalt der Erde stecken.

Komplexes Zusammenspiel

Die Ackerschmalwand Arabidospis thaliana, mit der Kaufmann sich beschäftigt, sieht auf den ersten Blick zwar nicht unbedingt aus wie das Traumgewächs eines Blütenforschers. Das unscheinbare Kraut, das auf Äckern in Europa, Nordafrika und Teilen Asiens sprießt, besitzt nur millimetergroße, weiße Blüten. Doch sein Erbgut ist so gut untersucht wie bei kaum einer anderen Pflanze. Das erleichtert die Arbeit ungemein.

Insgesamt besitzt die Ackerschmalwand 25.000 Gene und damit etwas mehr als der Mensch (23.000). "Um eine Blüte bilden zu können, muss sie jeweils bestimmte Teile dieser Erbinformationen an- und andere Teile ausschalten", erläutert die Forscherin. Dafür sind spezielle Proteine zuständig, genannt "Transkriptionsfaktoren". Diese binden an bestimmte Stellen des Erbmaterials DNA und knipsen dann ein in der Nähe liegendes Gen an oder aus.

"Arabidopsis besitzt fast 2000 dieser Transkriptionsfaktoren", sagt Kaufmann. Einige von ihnen lagern sich an etlichen Hundert oder sogar einigen Tausend verschiedenen Stellen im Erbgut an - und regulieren entsprechend viele Gene. "Das sind die Hauptschalter der Blütenentwicklung", so Kaufmann: "Deren kompliziertes Zusammenspiel möchten wir besser verstehen". Die Schlüsselregulatoren müssen aktiv werden, damit das Gewächs eine Blüte hervorbringen kann.