Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-948
Authors: Wester, Petra
Title: Ornithophily in the genus Salvia L. (Lamiaceae)
Online publication date: 20-Mar-2007
Language: english
Abstract: This dissertation presents for the first time a survey of bird pollinated (ornithophilous) Salvia species. Within the approximately 1000 species of the worldwide distributed genus roughly 20% (186 spp.) are bird pollinated. Excepting four species in the Old World (South Africa and Madagascar), ornithophilous species are restricted to the New World where they represent about one third of the species. They occur mainly in higher altitudes (1500-3000m) and usually grow as shrubs or perennial herbs (97%). The bilabiate to tubular flowers are often red (at least 49%), averaging 35mm (7-130mm) in length and produce a large to medium volume of nectar with rather low sugar concentration. Pollination by sunbirds and white-eyes is documented in a South African species, and that by hummingbirds in 16 species of the New World (USA, Mexico, Guatemala and Bolivia). Beside pollinator observations, the functionality of the staminal levers, the process of pollen transfer and the fitting between flowers and birds are tested by inserting museum skins and metal rods into fresh flowers. The most surprising result is the finding of two different main pollen transfer mechanisms. In at least 54% of the species an active staminal lever mechanism enables pollen deposition on the birds body. This is illustrated in detail in the South African S. lanceolata at which birds were observed to release the lever mechanism and became dusted with pollen. In contrast, the lever mechanism in about 35% of the New World species is reduced in different ways. Pollen transfer by inactive ‘levers’ is demonstrated in detail in S. haenkei in Bolivia, at which four pollinating hummingbird species could be observed. The tubular corolla forced the birds in a specific position, thereby causing pollen transfer from the exserted pollen-sacs to the birds body. With respect to the floral diversity and systematic affiliation of the species, parallel evolution of ornithophily and lever reduction is likely. Considering that bird pollinated species might have derived from bee pollinated species and that the staminal levers have become secondarily inactive, it is concluded that the shift in pollinators induced phenotypic changes even disabling such a sophisticated structure as the staminal lever mechanism.
Die vorliegende Dissertation gibt erstmalig einen Überblick über vogelbestäubte (ornithophile) Salvia-Arten. Von den annähernd 1000 Arten der weltweit verbreiteten Gattung sind ungefähr 20% (186 spp.) vogelbestäubt. Bis auf vier Arten in der Alten Welt (Südafrika und Madagaskar) sind ornithophile Arten auf die Neue Welt beschränkt, wo sie ungefähr ein Drittel der Arten ausmachen. Man findet sie vorwiegend in höheren Lagen (1500-3000m) als Sträucher oder Stauden (97%). Die durchschnittlich 35mm (7-130mm) großen Lippen- bis Röhrenblüten sind sehr oft rot (mindestens 49%) und produzieren hohe bis mittlere Nektarmengen von eher niedriger Zuckerkonzentration. An einer südafrikanischen Art konnte Bestäubung durch Nektar- und Brillenvögel, an 16 neuweltlichen Arten (USA, Mexiko, Guatemala und Bolivien) Bestäubung durch Kolibris dokumentiert werden. Neben Bestäuberbeobachtungen wurde die Funktionalität des Staubblatt-Hebelmechanismus, der Prozess des Pollentransfers und die Passung zwischen Blüten und Vögeln untersucht, indem Vogelbälge und Metallsonden in frische Blüten eingeführt wurden. Das wichtigste Ergebnis ist die Dokumentation von zwei verschiedenen Haupt-Pollentransfer-Mechanismen. In mindestens 54% der Arten erfolgt die Pollenablage auf dem Vogelkörper mittels eines Staubblatt-Hebelmechanismus. Dies wurde eingehend an der südafrikanischen S. lanceolata demonstriert. Hier wurden Vögel beobachtet, die den Hebelmechanismus auslösten und mit Pollen eingestäubt wurden. Demgegenüber ist der Hebelmechanismus in mindestens 35% der neuweltlichen Arten reduziert, wobei die Inaktivierung der Hebelbewegung auf ganz unterschiedliche Weise erfolgt ist. Pollentransfer ohne Staubblatthebel konnte am Beispiel von S. haenkei in Bolivien nachgewiesen werden. An dieser Art wurden vier verschiedene Kolibri-Arten beim Blütenbesuch beobachtet. Die röhrenförmige Blütenkrone brachte die Vögel in eine bestimmte Position, die Pollentransfer von den exponierten Staubbeuteln auf den Vogelkörper ermöglichte. Aufgrund der floralen Diversität und systematischen Stellung der vogelbestäubten Arten ist eine parallele Evolution der Ornithophilie und eine mehrfache Reduktion des Hebelmechanismus wahrscheinlich. Unter der Annahme, dass vogelblütige Arten von bienenblütigen Arten abstammen und der Hebel sekundär inaktiv geworden ist, wird gefolgert, dass der Bestäuberwechsel phänotypische Änderungen induziert, die sogar eine so spezialisierte Einrichtung wie den Hebelmechanismus unwirksam werden lassen.
DDC: 580 Pflanzen (Botanik)
580 Botanical sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-948
URN: urn:nbn:de:hebis:77-12862
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:JGU-Publikationen

Files in This Item:
  File Description SizeFormat
Thumbnail
1286.pdf9.02 MBAdobe PDFView/Open