The "neglected sense" in primate-plant interactions: do olfactory signals define a mammalian seed dispersal syndrome in the tropics?
Final Report Abstract
Zahlreiche Pflanzen hängen für die Ausbreitung ihrer Samen von tierischen Vektoren ab, insbesondere in tropischen Habitaten. Vögel, Fledermäuse und Primaten sind dabei die wichtigsten Ausbreiter für Pflanzen, die Früchte mit Fruchtfleisch produzieren. Um eine optimale Ausbreitung zu gewährleisten, sollten Pflanzen den Reifezustand von Früchten signalisieren. Dies kann über visuelle Signale erfolgen (Fruchtfarbe), doch wurde kürzlich nachgewiesen, dass Fruchtaromen für Fledermäuse informative bezüglich des Reifezustandes sind. Wegen des hohen Stellenwertes von Primaten als Samenausbreiter einerseits und der weitgehend unterschätzten Rolle olfaktorischer Information bei Primaten untersuchten wir daher, ob Fruchtaromen Bestandteil eines „Ausbreitungssyndroms“ von Früchten sind, deren Samen primär oder ausschließlich Primaten ausgebreitet werden. Speziell prüften wir dabei folgende Hypothesen: (a) Früchte, deren Samen von Primaten ausgebreitet werden, emittieren Düfte, die exklusiv für reife Früchte sind, d.h. die Düfte sind informativ hinsichtlich des Reifezustandes; (b) Primaten sind in der Lage, Duftprofile von reifen und unreifen Früchten zu diskriminieren; (c) Früchte, deren Samen von Vögeln (für die olfaktorische Information keine oder nur eine geringe Rolle spielt) ausgebreitet werden, produzieren keine für die reife Phase exklusiven Düfte oder produzieren diese in wesentlich geringerem Umfang; (d) Die Produktion von für die reife Phase spezifische Düften ist unabhängig von der Phylogenie, d.h. ist nicht das Ergebnis einer einmaligen Evolution bei Pflanzen, die auf die Samenausbreitung durch Primaten spezialisiert sind, sondern evolvierte mehrfach unabhängig voneinander. Für unsere Untersuchung wählten wir zwei von Primaten und zwei von Vögeln ausgebreitete Pflanzenarten aus und sammelten an einer Forschungsstation im Amazonastiefland von Peru Duftproben reifer und unreifer Früchte. Diese wurden mit Gaschromatographie und Massenspektroskopie analysiert. Schließlich wurden in Bioassays Primaten mit synthetisierten Duftgemischen konfrontiert, die reife und unreife Früchte der beiden Primaten-ausgebreiteten Pflanzenarten imitierten. Die Ergebnisse der Analysen und Bioassays bestätigten unsere Hypothesen. Sowohl die Intensität als auch die Komplexität (Anzahl verschiedener Duftstoffe) ist bei von Primaten ausgebreiteten Früchten signifikant höher als bei von Vögeln ausgebreiteten Früchten; Primaten sind in der Lage, Düfte von reifen und unreifen Früchten zu diskriminieren; das Muster ist unabhängig von der Phylogenie. Auch wenn unsere Befunde noch auf eine breitere Basis gestellt werden müssen, so ist uns doch der erstmalige Nachweis gelungen, dass Düfte Bestandteil eines evolvierten „Ausbreitungssyndroms“ von Pflanzen sind, deren Samen primär von Primaten ausgebreitet werden.
Publications
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Led by the nose: olfaction in primate feeding ecology. Evolutionary Anthropology Vol 24 Issue 4 July/August 2015, Pages 137-148
Nevo O, Heymann EW
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Fruit Odor as A Ripeness Signal for Seed-Dispersing Primates? A Case Study on Four Neotropical Plant Species. Journal of Chemical Ecology, April 2016, Volume 42, Issue 4, pp 323–328
Nevo O, Heymann EW, Schulz S, Ayasse M.
