En duft af purpur

Et nyt studie viser, at blomsters farver og dufte hænger sammen. Blomsterne kombinerer farve og duft for at tiltrække de rette bestøvere – og de samarbejder endda om det på tværs af arter.

05.09.2017 | Peter F. Gammelby

Kreta-Cistrose med besøg fra en Trichodes bille. Fotos: Aphrodite Kantsa, Det Ægæiske Universitet Mytilini.

Heden ved Aghios Stefanos på øen Lesbos, hvor forskerne har undersøgt 41 insektbestøvede plantearter. Klik på denne og de øvrige illustrationer for at se dem i fuld størrelse.

Duftindsamling fra orkideen Serapias vomeracea.

Orkideen Serapias vomeracea besøges af bien Rhodanthidium septemdentatum.

Et plante-duftstof-netværk. Knuderne er plantearter, som er linkede, hvis de deler duftstof(fer). Netværket har syv moduler (grupper). Et modul er en gruppe af tætforbundne knuder. I hvert modul vil der derfor være plantearter med duftstoffer fra den/de samme kemiske hovedgruppe(r).

Alene ved at se på en blomsts farver kan man med ret stor præcision regne ud, hvordan den dufter.

I hvert fald for alle de 41 insektbestøvede plantearter, som gror i et hedeområde på den græske ø Lesbos, som et internationalt forskerhold har analyseret. Forskerne har undersøgt, hvordan planterne kommunikerer med områdets mange bestøvende insekter, og fundet ud af, at blomsternes farve og duft er koblet, og at de to egenskaber i en vis grad kan opfattes som én. Studiet er det første, som viser farve-duft-integration for et helt plantesamfund.

”Farve- og duftsignalerne bliver altså ikke blot integreret i insekternes hjerne, men udsendes allerede fra blomsterne som et samlet farve-duft-signal. Man kunne således udmærket sige til en blomst: Vis mig dine farver, og jeg ved, hvordan du dufter,” fortæller Jens M. Olesen, som er professor på Institut for Bioscience - Genetik, økologi og evolution på Aarhus Universitet.

Jens M. Olesen har deltaget i studiet, som netop er blevet offentliggjort i Nature Ecology & Evolution

Kraftige blomstersignaler

Blomsterne bruger et kombineret farve-duft-signal til at tiltrække insekter, som under besøget får pollen på sig og dermed sørger for bestøvning af planterne. Fordelen for insekterne er, at de kan drikke nektar eller spise pollen.

Ved at koble de to signaler gør blomsterne signalet kraftigere og mere stabilt.

F.eks. vil blomster i stærk vind og åben sol have ringe gavn af deres duft, mens deres farver vil være vigtige sensoriske signaler til insekterne. For en blomst i tæt krat vil være omvendt; her vil duftene lede dyret frem til blomsten, mens farverne vil være skjulte, indtil dyret er helt nær blomsten.

Netværk af dufte og farver

Forskerne har konstrueret et netværk, der illustrerede forbindelserne mellem de 41 plantearter og deres mange duftstoffer og farver. Netværket viste sig at være meget heterogent og bestod af en række mindre moduler af tætforbundne planter. Hvert modul kunne karakteriseres ved en bestemt kombination af farver og duftstoffer – f.eks. var der et modul med røde blomster og såkaldt alifatiske duftstoffer.

Et andet modul indeholdt plantearter med purpur-lyserøde blomster, der udsendte duftstoffer fra en anden kulbrintegruppe, nemlig sesquiterpenerne. Planterne i gruppen er kun fjernt beslægtede, så den fælles optræden af dufte og farver har næppe en fælles evolution. Den er snarere et resultat af en lokal selektion for en kombination af de to træk, vurderer Jens M. Olesen.

Når planterne har en fast kombination af farver og duft betyder det, at syntesen (den kemiske produktion) af farvepigmenter og duftstoffer kan følge hinanden et stykke af vejen, og forskergruppen vurderer, at det måske er energibesparende for den enkelte plante.

Men for mange farvepigmenter og duftstoffer kender man ikke syntesevejen. Så måske er der blot tale om en tæt kobling mellem generne for farve og generne for duft.

Meget afhænger af øjet der ser

Samtidig åbner studiet for endnu flere og komplekse udfordringer. De besøgende insekter har nemlig forskellige syns- og lugtesanser.

”Bier har f.eks. et trikromatisk farvesyn (de ser UV, blåt og grønt), mens sommerfugle har et tetrakromatisk (de ser fire grundfarver). Dermed må selektionstrykket fra blomsterbesøgende bier og sommerfugle på blomsterne blive forskelligt,” siger Jens M. Olesen, og fortsætter:

”Og det bliver endnu mere komplekst af, at mange planter halv- og helgarderer for at sikre bestøvning og frøsætning; de satser på både bier og sommerfugle som bestøvere. Endelig udsender blomsterne også duftstoffer (monoterpener), som har en helt anden funktion; de fungerer som et insekt-skræmsel, der holder blomsterædende dyr væk.”

Mere holistisk forskning

Studiet viser en ny retning for forskningen i samspillet mellem planters signaler og dyrs sanser.

”Faget har traditionelt studeret naturens forskellige sensoriske "kanaler" adskilte – forsker A studerer blomsternes farver, mens B har blomsterdufte som sit speciale. Det gør de måske, fordi de antager, at de sensoriske kanaler fungerer uafhængige af hinanden i naturen – selv om forskerne udmærket ved, at deres egen hjerne hele tiden (forhåbentligt) foretager en multisensorisk integration af de mange forskellige indtryk, som de modtager fra deres egne omgivelser,” siger Jens M. Olesen.

Han vurderer, at studiet vil "hæve barren for", hvornår man i den økologiske forskning kan tillade sig at adskille et problem i dets enkeltdele (f.eks. farve eller duft), og hvornår en mere holistisk fremgangsmåde er krævet.

”Der driver med andre ord en ny, forfriskende duft af purpur over et klassisk område af økologien,” konkluderer Jens M. Olesen.


Kontakt:

Professor Jens M. Olesen

Institut for Bioscience - Genetik, økologi og Evolution

Mail jens.olesen@bios.au.dk

Mobil 3012 6090

Offentligheden / Pressen