Pflanze verdaut Insekten

Fleischfressende Pflanzen gibt es viele. Fachleute sprechen inzwischen von mehr als tausend Arten in aller Welt.
19.05.2017, 00:00
Lesedauer: 3 Min
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Pflanze verdaut Insekten
Von Jürgen Wendler

Fleischfressende Pflanzen gibt es viele. Fachleute sprechen inzwischen von mehr als tausend Arten in aller Welt. Zu ihnen zählen Sonnentaugewächse und Fettkräuter, die auch in Deutschland vertreten sind. Die fleischfressende Pflanze, die in der breiten Öffentlichkeit den größten Bekanntheitsgrad aufweist, dürfte allerdings die Venusfliegenfalle sein. Ihre natürliche Heimat sind kleine Gebiete in den USA; hierzulande wird sie als Topfpflanze gehalten. Wissenschaftler beschäftigen sich nach wie vor besonders intensiv mit dieser Pflanze. Warum?

Antwort: Von Interesse ist für Forscher nicht nur, wie die Venusfliegenfalle Insekten und Spinnen fängt, sondern auch, wie es ihr gelingt, ihre Beute zu verdauen. Außerdem stellt sich die Frage, was sie in ihrer Entwicklungsgeschichte veranlasst hat, auf tierische Kost zu setzen. Das Bild, das Wissenschaftler bei der Erforschung der Pflanze gewinnen, bekommt immer mehr Facetten. Davon zeugen aktuelle Veröffentlichungen.

Pflanzen nehmen über ihre Wurzeln Wasser und andere lebensnotwendige Stoffe wie Nährsalze aus dem Boden auf. Außerdem betreiben sie Photosynthese: Sie nutzen Wasser und aus der Luft aufgenommenes Kohlendioxid, um mithilfe der Energie der Sonnenstrahlung energiereiche Stoffe wie Traubenzucker herzustellen. Fleischfressende Pflanzen, auch Karnivoren genannt, fangen zudem Tiere, um ihre Versorgung zu sichern. Die zusätzlichen Nährstoffe, die sie dadurch erhalten, geben ihnen die Möglichkeit, auch auf nährstoffarmen Böden zu überleben.

Bei der Venusfliegenfalle besteht die Falle aus zwei Blatthälften. Die Blattinnenseiten können – abhängig vom Licht – kräftig rot gefärbt sein. Mithilfe der Farbe und des Duftes reifer Früchte lockt die Pflanze ihre Beute auf die Blätter. Die Falle schnappt blitzschnell zu, wenn einige feine Härchen auf ihrer Innenseite von einem dort herumlaufenden Tier berührt werden. Wenn das Tier versucht, aus der geschlossenen Falle zu entkommen, berührt es zwangsläufig die dort befindlichen Sinneshärchen. Jeder Kontakt löst ein elek­trisches Signal aus, das sich wellenförmig über die Falle ausbreitet. Nach wenigen Kontakten werden zunächst besondere Hormone und dann Verdauungsdrüsen aktiviert, die die Innenseite der Falle auskleiden.

Neue Erkenntnisse darüber, was genau geschieht, haben Forschergruppen um den Biophysiker Professor Rainer Hedrich von der Universität Würzburg gewonnen. Die Drüsen, von denen Zehntausende dicht an dicht stehen, erheben sich wie kleine Kuppeln und bestehen aus drei Zellschichten. Die äußere enthält Zellen, die für die Ausscheidung von Verdauungsenzymen zuständig sind; Enzyme sind Stoffe, die biochemische Reaktionen im Organismus steuern. Die Schicht darunter weist Strukturen auf, wie sie ähnlich auch im menschlichen Darm zu finden sind. „Man kann davon ausgehen, dass hier die Nährstoffaufnahme stattfindet“, erklärt Hedrich. In der dritten Schicht sind die Zellen mit Ölkörperchen vollgepackt. Dort wird vermutlich die Energie gewonnen, die für die anderen beiden Schichten benötigt wird.

Insekten sind durch einen Panzer aus Chitin geschützt. Dass sie dennoch von der Venusfliegenfalle verdaut werden können, verdankt diese besonderen Verdauungsenzymen. Wenn die Sinneshärchen in der Falle wiederholt von Tieren berührt werden, hat dies zur Folge, dass über Tage Verdauungsenzyme produziert werden. Normalerweise, so erläutert Hedrich, signalisiere der Kontakt mit Chitin Pflanzen Gefahr. Insekten könnten Teile von ihnen fressen wollen. Deshalb würden Abwehrreaktionen in Gang gesetzt. In der Entwicklungsgeschichte der Venusfliegenfalle habe sich die Bedeutung dieses natürlichen Vorgangs verändert. Die Pflanze sei kein Opfer mehr, sondern nutze die Reaktion, um Insekten zu fressen.

Wie vielfältig die Methoden sind, mit denen Pflanzen Tiere fangen, zeigt das Beispiel von Sonnentau- und Wasserschlauchgewächsen. Die fleischfressenden Pflanzen der Gattung Sonnentau mit ihren annähernd 200 Arten besitzen Blätter, die dicht mit Drüsen besetzt sind. Diese scheiden klebrige Schleimtröpfchen aus, die glitzern und kleine Insekten anlocken. Es gibt Sonnentauarten, bei denen sich die auch als Tentakel bezeichneten Blätter bewegen können, das heißt: Sie können sich so krümmen, dass sie gefangene Tiere umschließen. Anschließend sorgen von der Pflanze produzierte Enzyme dafür, dass die Beute verdaut wird. In Deutschland kommt unter anderem der Langblättrige Sonnentau vor, dessen Blätter mehr als neun Zentimeter lang werden können. Pflanzen, die zur Gattung der Wasserschläuche gehören, besitzen Fangblasen, in denen ein Unterdruck aufgebaut wird. Wird die Blase berührt, öffnet sich eine Art Klappe, und Wasser strömt hinein. Dabei werden kleine Tiere, Algen und Pollen mitgerissen.

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