\n 22.09.2025 08:00\t<\/p>\n
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen <\/p>\n
Jede Saison zieht es Forschende vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA) in die Pyren\u00e4en. Ihre Mission: L\u00f6wenmaul-Blumen sammeln und deren DNA genau unter die Lupe nehmen. Eine neue Studie im Fachmagazin Molecular Ecology zeigt, wie Mutter Natur durch Farbgene zwei verschiedene L\u00f6wenm\u00e4ulchen auseinanderh\u00e4lt \u2013 selbst wenn beide am gleichen Fleckchen Erde wachsen. <\/p>\n
Die Pyren\u00e4en, auf Katalanisch \u201ePireneus\u201c, erstrecken sich entlang der Grenze von Frankreich und Spanien \u2013 vom Golf von Biskaya bis zum Mittelmeer. Die tiefen T\u00e4ler und hohen Gipfel ziehen jedes Jahr viele Urlauber:innen an. Arka Pal, Biologe und PhD-Student in der Barton Gruppe am Institute of Science and Technology Austria (ISTA), besucht die Region jedoch aus einem anderen Grund. <\/p>\n
Er ist hier, um L\u00f6wenm\u00e4ulchen (lateinischer Name: Antirrhinum) zu sammeln \u2013 eine leuchtende Pflanze, die, wenn man sie zusammendr\u00fcckt, einem ge\u00f6ffneten L\u00f6wenmaul \u00e4hnelt. In seiner neuesten Publikation hebt Pal gemeinsam mit einem internationalen Wissenschaftsteam die wichtige Rolle der Bl\u00fctenfarb-Gene hervor. Diese Gene sorgen daf\u00fcr, dass zwei verschiedene L\u00f6wenm\u00e4uler in mehreren T\u00e4lern in den Pyren\u00e4en alles in allem auf Abstand bleiben, obwohl sie sich teilweise kreuzen und denselben Lebensraum besiedeln.<\/p>\n
L\u00f6wenm\u00e4ulchen sammeln<\/p>\n
Seit 17 Jahren reisen Forschende aus der Barton Gruppe am Institute of Science and Technology (ISTA) von Klosterneuburg nach Planoles, einem spanischen Dorf auf 1.135 Metern H\u00f6he, direkt am R\u00edo Rigat und der Grenze zu Frankreich. Von einer kleinen H\u00fctte aus erkunden sie die atemberaubende Landschaft und machen sich auf die Suche nach L\u00f6wenm\u00e4ulchen. In jeder Saison sammeln rund 20 Wissenschafter:innen \u00fcber 5.000 Proben.<\/p>\n
\u201eDer Romantiker in mir w\u00fcrde sagen, wir gehen wandern\u201c, scherzt Pal. \u201eAber Antirrhinum w\u00e4chst am liebsten in Lebensr\u00e4umen, die von Menschen gest\u00f6rt sind, oft an Bergstra\u00dfen. Wir ziehen also an diesen sch\u00f6nen Stra\u00dfen in den Pyren\u00e4en entlang und klettern sporadisch steile H\u00e4nge durch Brombeerstr\u00e4ucher und Brennnesseln hinauf, um L\u00f6wenm\u00e4ulchen zu sammeln.\u201c<\/p>\n
Wenn sie bl\u00fchen, sind L\u00f6wenm\u00e4ulchen mit ihren auff\u00e4lligen gelben oder magentafarbenen Bl\u00fctenbl\u00e4ttern leicht zu erkennen. Wenn nicht, verlassen sich die Wissenschafter:innen auf die Identifizierung ihrer Laubbl\u00e4tter. Pal und seine Kolleg:innen dokumentieren das Wachstum der Pflanzen und deren exakte GPS-Koordinaten. Sie sammeln Bl\u00fcten und Bl\u00e4tter zur weiteren Verarbeitung in der H\u00fctte. Dort analysieren sie die Bl\u00fctenfarbe, bestimmen den Anteil von Magenta oder Gelb und fotografieren die Bl\u00fcten aus verschiedenen Perspektiven. Die Bl\u00fctenbl\u00e4tter werden anschlie\u00dfend in Silikagel getrocknet, in Umschl\u00e4ge verpackt und zur genetischen Analyse zur\u00fcck ans ISTA geschickt.<\/p>\n
Aber was motiviert die Barton Gruppe, so viel Aufwand in die Erforschung dieser Pflanzen zu investieren? Welche tieferen Erkenntnisse liefert die Farbe eines L\u00f6wenm\u00e4ulchens?<\/p>\n
Hybridzonen \u2013 das Labor der Natur<\/p>\n
Pal ist vor allem an Speziation interessiert \u2013 also wie verschiedene Unterarten aus einem gemeinsamen Vorfahren entstehen und sich im Laufe der Zeit voneinander trennen. Im Tal von Planoles treffen zwei Unterarten von Antirrhinum \u2013 die sich durch ihre leuchtend gelben (A. majus striatum) und magentafarbenen Bl\u00fcten (A. majus pseudomajus) unterscheiden \u2013 zusammen und kreuzen sich auf nat\u00fcrliche Weise. W\u00e4hrend der letzten Eiszeit waren die beiden Antirrhinum-Unterarten geografisch in verschiedenen Teilen der Pyren\u00e4en isoliert. Als das Eis schmolz, breiteten sie sich h\u00f6chstwahrscheinlich allm\u00e4hlich aus entgegengesetzten Richtungen entlang des Tals aus und bildeten eine sogenannte \u201eHybridzone\u201c.<\/p>\n
\u201eHybridzonen sind im Wesentlichen \u201anat\u00fcrliche Laboratorien\u2018, in denen man den Prozess der Artbildung und Evolution in der Natur studieren kann, indem man die Natur die Experimente f\u00fcr uns durchf\u00fchren l\u00e4sst, anstatt sie in Gew\u00e4chsh\u00e4usern zu kreuzen\u201c, erkl\u00e4rt Pal. Die magentafarbenen und gelben L\u00f6wenm\u00e4ulchen bilden einen schmalen Streifen von etwa 1 km L\u00e4nge, wo sie sich kreuzen und ein Kaleidoskop von Farben hervorbringen.<\/p>\n
Die genetische Enzyklop\u00e4die<\/p>\n
Planoles ist nicht die einzige Hybridzone in den Pyren\u00e4en. Eine sehr \u00e4hnliche gibt es auch 100 km weiter westlich, in der N\u00e4he der Stadt Avellanet. Die Barton Gruppe sammelte auch dort Proben. In seiner neuesten Studie verglich Pal beide Hybridzonen, um zu verstehen, wie die Evolution sie gepr\u00e4gt hat. Zur\u00fcck am ISTA analysierte Pal die Proben und untersuchte, ob ihre Genome identisch sind.<\/p>\n
\u201eMan kann sich das Genom als eine \u201aEnzyklop\u00e4die von W\u00f6rtern\u2018 vorstellen. In dieser Enzyklop\u00e4die gibt es Milliarden von Buchstaben, aus denen Tausende von W\u00f6rtern bestehen \u2013 unsere Gene. Doch nur wenige Schl\u00fcsselw\u00f6rter sind wichtig, um Arten oder Varianten voneinander zu unterscheiden\u201c, so Pal.<\/p>\n
\u201eBest\u00e4ubt werden die gelben als auch die magentafarbenen Varianten von der gleichen Bienenart. Die Bienen lernen n\u00e4mlich, wo sie Nektar finden k\u00f6nnen. Auf der magentafarbenen Seite besuchen sie magentafarbene Bl\u00fcten, w\u00e4hrend sie auf der gelben Seite h\u00e4ufig gelbe Bl\u00fcten aufsuchen\u201c, f\u00e4hrt Pal fort. Hybride ziehen nicht so viele Bienen an, da ihnen der f\u00fcr das Lernen der Bienen erforderliche deutliche Farbkontrast fehlt. Sie haben dadurch eine verminderte Fitness und so auch weniger Nachkommen.<\/p>\n
Bei L\u00f6wenm\u00e4ulchen ist das entscheidende Merkmal also die Bl\u00fctenfarbe. Sie zieht Best\u00e4uber an und ist f\u00fcr das \u00dcberleben und die Weitergabe der Gene an die n\u00e4chste Generation unerl\u00e4sslich. Obwohl L\u00f6wenm\u00e4ulchen viele genetische \u201aW\u00f6rter\u2018 teilen, sind es nur einige wenige entscheidende Gene \u2013 genauer gesagt sieben \u2013, die die Bl\u00fctenfarbe bestimmen und f\u00fcr jede Art einzigartig bleiben. Diese Gene tragen fesselnde Namen, die an schillernde Pok\u00e9mon erinnern: Rosea, Eluta, Rubia, Sulfurea, Flavia, Aurina und Cremosa.<\/p>\n
Farbgene \u00fcbertreffen N\u00e4he<\/p>\n
Um diesen Datensatz zu bearbeiten, setzte Pal auf das \u201eWhole-Genomic Sequencing\u201c \u2013 ein Werkzeug, das h\u00e4ufig zur Kartierung der DNA von Menschen und anderen Tieren verwendet wird. In diesem Fall wandte der Biologe eine neuartige Sequenzierungstechnik an, die zuvor noch nicht f\u00fcr Antirrhinum getestet worden war. Im Gegensatz zu gut untersuchten Organismen wie M\u00e4usen oder Arabidopsis thaliana-Pflanzen, f\u00fcr die mehr Genomdaten vorliegen, glich diese gro\u00df angelegte Sequenzierung von L\u00f6wenm\u00e4ulchen-Genomen einem riesigen Puzzle. <\/p>\n
\u201eBei unserem Vergleich der Hybridzonen in Planoles und Avallenet, stellten wir fest, dass ihre Genome sehr unterschiedlich waren, mit jeweils einzigartigen \u201aW\u00f6rter\u2018-Mischungen. Die sieben Gene, die die Bl\u00fctenfarbe steuern, waren aber in beiden Zonen identisch\u201c, erkl\u00e4rt Pal. Diese Gene sind wie konsistente Schl\u00fcsselw\u00f6rter.<\/p>\n
Normalerweise erwartet man in Hybridzonen, dass benachbarte Pflanzen genetisch eng miteinander verwandt sind. Doch als die Forscher:innen die genetische Abstammung der Pflanzen zur\u00fcckverfolgten, stellten sie fest, dass die Gene f\u00fcr die Bl\u00fctenfarbe diesem Muster nicht folgten. Die sieben Gene in den gelben L\u00f6wenm\u00e4ulchen aus der Planoles-Zone waren enger mit denen in den gelben Pflanzen aus der Avellanet-Zone verwandt. Dasselbe galt auch f\u00fcr die magentafarbenen Pflanzen.<\/p>\n
Pals neue Studie zeigt, dass es trotz gro\u00dfer genetischer Unterschiede zwischen den Zonen eine gemeinsame Evolutionsgeschichte der Gene gibt, die die Bl\u00fctenfarbe bestimmen \u2013 eine wichtige Erkenntnis. Farbgene tragen dazu bei, dass verschiedene L\u00f6wenm\u00e4ulchen auch dann unverwechselbar und erkennbar bleiben, wenn sie in derselben Umgebung wachsen und andere Gene ihres umfangreichen Genoms gemeinsam haben.<\/p>\n
L\u00f6wenm\u00e4ulchen-Forschung auch im VISTA Science Experience Center <\/p>\n
Mehr \u00fcber die L\u00f6wenm\u00e4ulchen-Forschung gibt es bald auch im VISTA Science Experience Center. Das Exponat ist Teil der ersten Ausstellung unter dem Titel \u201eScience in the Making \u2013 Wie entsteht das Wissen von morgen?\u201c. Er\u00f6ffnet wird das Center im Herzen des Campus des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) mit einem Festival vom 3. bis 5. Oktober 2025.<\/p>\n
–<\/p>\n
Projektf\u00f6rderung:
Der ISTA Teil des Projekts wurde durch Mittel aus dem \u00d6sterreichischen Wissenschaftsfond (FWF) und dem ERC Advanced Grant (Haplotype Structure 101055327) finanziert. <\/p>\n
Originalpublikation:<\/b> Weitere Informationen:<\/b>
Pal, A., D. Shipilina, A. Le Moan, et al. 2025. Genealogical Analysis of Replicate Flower Colour Hybrid Zones in Antirrhinum. Molecular Ecology. DOI: 10.1111\/mec.70067
https:\/\/onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1111\/mec.70067<\/a>\n <\/p>\n
https:\/\/ista.ac.at\/de\/forschung\/barton-group\/<\/a> Forschungsgruppe Evolution\u00e4re Genetik am ISTA
https:\/\/www.vistascience.at\/de\/festival<\/a> Opening Festival VISTA Science Experience Center<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"22.09.2025 08:00 Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen Jede Saison zieht es Forschende vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA)…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":441598,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[135],"tags":[29,30,190,189,194,191,193,192],"class_list":{"0":"post-441597","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-wissenschaft-technik","8":"tag-deutschland","9":"tag-germany","10":"tag-science","11":"tag-science-technology","12":"tag-technik","13":"tag-technology","14":"tag-wissenschaft","15":"tag-wissenschaft-technik"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115246458766836875","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/441597","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=441597"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/441597\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/441598"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=441597"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=441597"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=441597"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}