Wien. Sexuelle Fortpflanzung ist die dominante Reproduktionsform - sowohl im Tier- als auch im Pflanzenreich. Dennoch gibt es Arten, die sich teilweise oder ausschließlich asexuell vermehren. Überraschenderweise sind sie oftmals weiter verbreitet als ihre sich sexuell fortpflanzenden Verwandten. Die Ursachen dieses "Geographische Parthenogenese" genannten Phänomens sind umstritten. Ein Computermodell soll nun Abhilfe schaffen.

Eine Blütenpflanze mit klassischer "Geographischer Parthenogenese" ist der Pyrenäen-Hahnenfuß (Ranunculus kuepferi). Zwei Sippen dieser Art, die sich mit Hilfe unbefruchteter Samen fortpflanzt, existieren: eine sexuell und eine asexuell reproduzierende. Der asexuelle Familienzweig hat sich aus dem sexuellen entwickelt und dabei, wie häufig bei Blütenpflanzen, eine Verdoppelung des Chromosomensatzes erzielt. Beide Sippen waren am Ende der letzten Eiszeit nur im südwestlichsten Teil der französischen Alpen verbreitet. Während die sexuelle Sippe auch heute noch auf diese Region beschränkt ist, hat sich die asexuelle seit der letzten Eiszeit fast über den gesamten Alpenbogen ausgebreitet.

Computermodell als Grundlage

Biologen um Stefan Dullinger vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Uni Wien haben in Zusammenarbeit mit internationalen Forschern ein Computermodell entwickelt, mit dem sich der nacheiszeitliche Ausbreitungsprozess der beiden Verwandtschaften nachvollziehen lässt. "Mit dem Modell können wir simulieren, wie die Sippen nach der Eiszeit emigriert und dabei unterschiedlich weit gekommen sind. Und wir können verschiedene Hypothesen für ihren unterschiedlichen Erfolg überprüfen", erklärt Projektleiter Stefan Dullinger in einer Aussendung.

Die Computersimulationen legen nahe, dass die asexuelle Sippe vor allem von ihrer größeren Kälteresistenz profitiert hat. Diese hat ihr offensichtlich das Durchqueren der besonders hohen und kalten südwestalpinen Gebirgsketten um den Mont Blanc erleichtert.

Die asexuelle Fortpflanzung hatte aber sehr wohl auch direkte Vorteile, betonen die Forscher in der im Fachblatt "Ecology Letters" veröffentlichten Studie. "Wenn Pflanzen der sexuellen und er asexuellen Sippe gemeinsam vorkommen, sinkt der Reproduktionserfolg der sexuellen, weil bestäubende Insekten einen Teil des Pollens zu den ,falschen‘ Blüten tragen", so die Forscher. Die asexuell reproduzierende Sippe hat dieses Problem nicht, weil ihre Eizellen nicht befruchtet werden müssen. "Aus dieser Situation ergibt sich ein Konkurrenzvorteil, der dazu führt, dass Populationen der asexuellen Sippe die weitere Ausbreitung der sexuellen blockieren können, während das umgekehrt nicht der Fall ist."