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Abstract (German)

Die Familie Bromeliaceae ist eine der artenreichsten Familien in den Neotropen. Ihre Arten zeichnen sich dadurch aus, dass diese eine hohe morphologische und physiologische Diversität besitzen. Die Bromelien produzieren in ihren septalen Nektarien floralen Nektar, um Bestäuber anzulocken. Anhand der Zuckerzusammensetzung im Nektar konnte in vorangegangen Studien gezeigt werden, dass diese für eine Pflanzenart spezifisch ist und dass die Nektarzusammensetzung mit dem Bestäuber korreliert.

Ob auch weitere Nektarbestandteile im Zusammenhang mit dem Bestäubertyp stehen, wurde bei 147 Bromelienarten aus 18 Gattungen inklusive 22 chiropterophilen Arten analysiert. Anhand von statistischen Analysen wurde ebenfalls überprüft, ob die Varianzen in der Nektarzusammensetzung durch die Taxonomie oder Phylogenie der Familie hervorgerufen wurden. Dabei wurde ein besonderes Augenmerk auf die Bestäubung durch Fledermäuse gelegt, für die große Mengen an Kohlenhydraten, Stickstoffverbindungen und Ionen durch die Pflanzen investiert wird. Die Analysen zeigten, dass ein Zusammenhang zwischen Zucker, anorganischen Ionen im Nektar und dem spezifischen Bestäuber besteht. Somit wird die Nektarzusammensetzung der Bromelien mehr durch den Bestäuber als durch die Taxonomie oder Phylogenie beeinflusst. Jedoch kann ein beachtlicher Teil der Datenvarianzen, insbesondere bei den Aminosäuren, auf keinem der analysierten Faktoren zurückgeführt werden.

Zur Überprüfung möglicher weiterer Einflussfaktoren auf die Nektarzusammensetzung wurde zusätzlich verschiedene Umweltfaktoren untersucht. Hierfür wurden die Auswirkungen von Trockenheit, Temperatur und verschiedenen Lichtverhältnissenn auf die Zusammensetzung des Nektars und der Nektarien analysiert. Durch Trockenheit zeigten sich Veränderungen im Nektarvolumen und in der Zuckerzusammensetzung des Nektars, jedoch konnten solche Veränderungen nicht in den Nektarien detektiert werden.

Somit konnte gezeigt werden, dass die Zusammensetzung des Nektars nicht nur durch den Bestäuber bestimmt ist, sondern auch durch einige Umweltbedingungen verändert wird. Die aufgezeigten Veränderungen der Nektarzusammensetzung können dazu führen, dass die Interaktion der Pflanzen und Bestäuber negativ beeinflusst wird.

Abstract (English)

Bromeliaceae is one of the species-richest families in the Neotropics with a high morphological and physiological diversity among the species. Bromeliads, like many other plants, produce floral nectar in their septal nectaries to attract pollinators. Floral nectar is an aqueous solution containing a large portion of sugar, but also free amino acids, proteins, inorganic ions, organic acids and other secondary metabolites. Previous studies have shown that the sugar composition in nectar is specific to a given plant species and that the nectar composition correlates with the pollinators.

147 bromeliad species from 18 genera, including 22 chiropterophilous species, were analyzed to investigate whether other nectar components are also related to pollinator types. Statistical analyses were carried out to examine whether the variances in the nectar composition are caused by the taxonomy or the phylogeny of the family. Special attention was paid to the pollination by bats, for which large amounts of carbohydrates, nitrogen compounds, and ions are made available by the plants. The analyses showed that there is a relationship between sugar, inorganic ions, and organic acids in nectar and the respective pollinators. Therefore, the nectar composition of bromeliads appears to be more influenced by the pollinator than by taxonomy or phylogeny. However, a considerable part of the data variance, particularly for amino acids, cannot be traced back to any of the analyzed factors.

In order to examine other factors that influence the nectar composition, the roles of various environmental factors on different types of bromeliads were also investigated. For this purpose, the effects of drought, increased temperatures, and different light conditions on the composition of nectar and nectaries were analyzed. Drought induced changes in the nectar volume and the sugar composition in the nectar, but not in the nectaries. The composition of nectar and nectaries was not so much influenced by elevated temperatures or changing light conditions. Therefore, it could be shown that the pollinator does not only determine the composition of the nectar but also by some environmental conditions. The presented variations of the nectar composition caused by drought can lead to a negative influence of the plant-pollinator interaction.

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