Prix Schläfli 2018 Biologie: Hester Sheehan

Wer sich auskennt im Nachtleben, trägt in manchen Lokalen gern weiss – im UV-Licht strahlt man dann umso schöner. Dass auch die Pflanzen ein ganz ähnliches «Nachtleben» haben, war Forschenden lange nicht aufgefallen: Wie sich Blütenfärbung und die Attraktion von bestäubenden Insekten oder Vögeln gegenseitig beeinflussen, war zwar schon lange ein wichtiges Forschungsfeld, doch waren die Forschenden – den üblichen Arbeitszeiten geschuldet – allein von der Situation am Tag ausgegangen, von bunt leuchtenden Blüten also und auf Farben spezialisierte Augen. Hester Sheehan dagegen nahm sich in ihrer Forschungsarbeit die Nachtseite des Phänomens vor: Langweilig weisse Petunien, die aber im UV-Spektrum auffällig schwarz aussehen. Ein Blickfang für nachtaktive Motten auf der Suche nach Nektar.

Prix Schläfli 2018 Biologie: Hester Sheehan

Die junge Forscherin musste nicht unbedingt ein besonderer Nachtmensch sein, um ihr Experiment durchzuführen. Sie müsse entsprechende Hoffnungen enttäuschen, sie gehöre zu der langweiligen Spezies, die ihre Tage (und wohl auch manch eine Nacht) im Labor zubringe. Keine Feldforschung, keine Expeditionen mit UV-Lampen – es ging vor allem darum, die entsprechenden Gene aufzuspüren, die für die verschiedenen Färbungen der Blüten verantwortlich sind. Die Frage, die sich dabei stellt, ist aber nicht weniger interessant: Was passiert auf regulatorischer Ebene, wenn sich eine Pflanze auf einen neuen Bestäuber einstellt? Wie gehen die genetischen Verschiebungen genau vor sich? Sheehan konnte in akribischer molekularbiologischer Detektivarbeit zeigen, dass die Vorläufer der von ihr studierten Art von Bienen bestäubt worden sind und dass damals das von ihr entdeckte Gen MYB-FL kaum aktiv war. Als in einem ersten evolutiven Schritt das Gen aktiviert wurde, dominierten die produzierten Stoffe die Pigmentierung und die Blüten wurden weiss – und lockten in der Nacht Schwärmer-Motten an. Als das Gen in einem weiteren evolutiven Schritt mutierte und seine Funktion ganz verlor, änderte sich die Farbe wiederum. Von nun an waren es plötzlich Kolibris, die die Blüte am attraktivsten fanden, jetzt wieder tagsüber.

Den aufregendsten Moment ihrer Forschungsarbeit erlebte Sheehan, als sie zur Blütezeit in ihrem Treibhaus inmitten hunderter gleichfarbiger Blüten das erste Mal auf eine etwas hellere Farbe gestossen sei. Da hielt sie das Resultat ihrer Forschung, das heisst die entscheidende Genmutation, buchstäblich in Händen. Ein einzelnes Gen, das für eine entscheidende Veränderung in der Blütenfärbung und damit die Bildung einer neuen Art verantwortlich ist? So eine evolutive «Smoking Gun» bekommen die Biologen selten in die Finger, vor allem wenn es um komplexe Adaptationen wie einen Wandel der Bestäubung geht. Aber bis zur Bestätigung der Theorie im Labor war es dann natürlich noch ein weiter Weg, mit vielen kleinen Fort- und Rückschritten und Momenten des Zweifelns und Neuorientierens. Sheehan hält dieses Fortschreiten im Zickzack für eine besondere Qualität, die jede Forscherin mitbringen sollte: Zu lernen, die Prioritäten immer wieder neu zu setzen, immer wieder herauszufinden, ob der aktuelle Ansatz immer noch entscheidend ist. Oder ob man den inneren Kompass nicht besser neu ausrichten sollte.

Hester Sheehan wurde von der Akademie der Naturwissenschaften mit dem Prix Schläfli 2018 in Biologie ausgezeichnet für den Artikel «MYB-FL controls gain and loss of floral UV absorbance,a key trait affecting pollinator preference and reproductive isolation», den Sie im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der Universität Bern publiziert hat. Sie forscht nun an der Universität Cambridge.

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