Diese Geschichte wurde ursprünglich von Inside Science News Service veröffentlicht.
Fleischfressende Pflanzen üben in naturwissenschaftlichen Grundschulklassen und Botaniklaboren eine besondere Faszination aus. Viele dieser Pflanzen haben ein offensichtlich räuberisches Aussehen (denken Sie an: Venusfliegenfalle). Aber Kannenpflanzen, so erfolgreich sie Insekten für ihre Nährstoffe einfangen, machen auf den ersten Blick wenig Sinn. Eine neue Studie zielt darauf ab, die Tatsache zu verstehen, dass die Fallen der Pflanzen an den Rändern nicht immer rutschig sind, obwohl eine rutschige Kante theoretisch mehr Insekten fangen würde, die sich ihres Standes nicht sicher sind.
Die Falle einer Krugpflanze enthält einen tiefen, mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum, der an den Innenseiten eine rutschige Beschichtung aufweist. Entlang seines Randes ist ein Käfer locken: helle Farben oder süßen Nektar. Die Felge selbst ist jedoch nur bei Nässe rutschig.
Bei Nepenthes rafflesiana, einer auf Borneo heimischen Kannenpflanze, bedeutet „nass“ nach einem Regensturm oder nachts, wenn die Luftfeuchtigkeit ansteigt. An einem trockenen Tag kann N. rafflesiana kein einziges Insekt fangen.
Aber, sagt eine neue Studie, die diesen Monat in Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht wurde, dass Design-Macken absichtlich sein können.
Hauptautorin Ulrike Bauer, Botanikerin an der Universität Bristol in Großbritannien, erklärte, dass etwa zwei Drittel der Ernährung von N. rafflesiana Ameisen sind, und je länger man wartet, desto mehr bekommt man.
„Es ist ein selbstverstärkender Mechanismus“, sagte sie. „Du hast einen Späher, der zur Kolonie zurückkehrt und eine Nektarprobe zurückbringt. Dann folgen vielleicht vier oder fünf Ameisen diesem Pfadfinder. Sie alle hinterlassen chemische Spuren.“
Es ist nur eine Frage der Zeit, bis 20 oder mehr Ameisen alle zurück zur Kannen-Pflanze wandern. Am späten Nachmittag wird der Rand rutschig und sie marschieren in ihr Verderben.
Bauer und ihre Kollegen untersuchten dieses Modell in N. rafflesiana im Feld, indem sie Pflanzen an IV-Tropfen anschlossen, die ihre Ränder ständig feucht hielten, und die Anzahl und Arten von Insekten zählten, die die Pflanzen im Vergleich zu Kontrollpflanzen gefangen hatten. Die feuchten Fallen fingen mehr einzelne Insekten, aber weniger „Chargen“ von Ameisen. Bauer stellt die Hypothese auf, dass die Batch—Capture-Strategie zwar weniger zuverlässig ist, aber für Pitcher-Pflanzen günstiger ist, sobald sie eine bestimmte Anzahl von Fallen erreichen – einige Nepenthes-Pflanzen können Hunderte von Pitchern haben.
Allerdings haben Krug Pflanzenarten auf der ganzen Welt einen ähnlichen rutschigen, wenn nassen Rand, einschließlich in australischen oder amerikanischen Krug Pflanzen, die „so unabhängig sind wie Sie und ich zu einem Plattwurm oder Meeresschwamm sind“, sagte Bauer. Doch auch diese nicht verwandten Pflanzen haben benetzbare Oberflächen. „Dieser Mechanismus könnte eine weitaus allgemeinere Anpassung sein, als wir ursprünglich dachten.“
Andere Wissenschaftler warten auf weitere Daten.
„Ich liebe die Idee, dass IV—Tropfen zu Krügen führen – dies ist eine Szene direkt aus dem Film „The Thing from Another World“ von 1951″, sagte Barry Rice, Botaniker und Astronom am Sierra College in Rocklin, Kalifornien, in einer E-Mail an Inside Science. Aber, sagte er, das Papier zeigt, dass Kannenpflanzen Ameisen in großen Mengen fangen können, nicht unbedingt, dass die Pflanzen sich entwickelt haben, um die Massenerfassung zu fördern. Um dies zu seiner Zufriedenheit zu beweisen, sagte Rice, müsste er eine Pflanze mit Merkmalen sehen, die das Trocknen fördern oder die Nektarproduktion in trockenen Zeiten erhöhen. Das würde bedeuten, dass die Kannenpflanze die Zeit, in der die Falle inaktiv ist, aktiv verlängert, um mehr Pfadfinderameisen anzuziehen, anstatt einfach passiv die Trockenperioden des Tages abzuwarten.
So oder so, fühlt euch nicht zu schlecht für die Ameisen, die dazu verleitet wurden, ihre Schwestern in den sicheren Untergang zu führen. Bauer sagte, mit den üblichen Vorbehalten über weitere Forschung erforderlich ist, dass die Ameisen und Krug Pflanzen können in viel mehr von einer gegenseitigen Beziehung, „ein Austausch statt Ausbeutung“, sagte sie. Selbst 20 oder 100 Ameisen zu verlieren, bedeutet nicht viel für eine Kolonie. „Besonders wenn die Falle eine so gute Zuckerressource ist, wächst die Kolonie schneller.“
Kannenpflanzen produzieren das ganze Jahr über Krüge und damit Nektar und leben viele Jahre. Das ist „entscheidend“ für eine Ameisenkolonie, die Kohlenhydrate benötigt. Die Ameisen als Gruppe können tatsächlich insgesamt von dieser Anordnung profitieren.
N. rafflesiana ist nicht gefährdet, aber eine Reihe von Kannenpflanzen gehen durch Wilderei, Klimawandel und Lebensraumverlust verloren.
„Ich habe in den letzten drei Jahren zwei große Feldstandorte an die Entwicklung verloren“, sagte Bauer; Einer wurde zur Autobahn und der andere ist jetzt eine Hühnerfarm. „Lebensräume gehen vor allem in den Tropen schnell verloren.“
Dennoch sind Krug Pflanzen und andere fleischfressende Pflanzen „faszinierend für die Menschen“, nicht zuletzt aufgrund ihrer unzähligen Anpassungen. Es gibt eine Krugpflanze, die nur in zwei Bergen in Borneo heimisch ist und sich als Nagetiertoilette entwickelt hat. Es gibt eine andere, die Ameisen als Angriffstrupp benutzt, um sie vor Rüsselkäfern zu schützen. Und ein anderer, der einen Deckel wie ein Sprungbrett hat. Wenn es sich schließt, katapultiert es Insekten in die trüben Tiefen darunter. „Es gibt unglaublich viele Strategien, Spezialisierungen“, sagte Bauer. „Wir fangen gerade erst an zu verstehen, wie diese Dinge funktionieren.“