Fressen und gefressen werden

Das komplexe Ökosystem im Kelch einer fleischfressenden Pflanze

12.04.2013 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Die Rote Schlauchpflanze (Sarracenia purpurea). (Quelle: © Pouzin Olivier / Wikimedia.org; CC BY 3.0)
Die Rote Schlauchpflanze (Sarracenia purpurea). (Quelle: © Pouzin Olivier / Wikimedia.org; CC BY 3.0)

Die fleischfressende Rote Schlauchpflanze (Sarracenia purpurea) beherbergt in ihren röhrenförmigen Blättern ein eigenes kleines Ökosystem: Forscher fanden darin 25 unterschiedliche Gruppen von Organismen. Die Kelche der Pflanze sind demnach nicht nur heimtückische Fallen, sondern auch der Lebensraum einer Vielzahl von Tieren und Mikroorganismen. Diese sind alle in einem großen Nahrungsnetz miteinander verwoben.

Die Rote Schlauchpflanze (Sarracenia purpurea) zählt zu den Karnivoren – also fleischfressenden  Pflanzen – und ist vor allem an der östlichen Küste Nordamerikas sowie in Sümpfen und Mooren rund um die Großen Seen in den USA und Kanada heimisch.

Innovative Nährstoffbeschaffung

Schlauchpflanzen sichern sich ihre Nährstoffaufnahme nicht nur über die Wurzeln, sondern machen zusätzliche Beute durch ihre röhrenförmigen Blätter:  Die durch Nektar und Farbe angezogenen Beutetiere rutschen am glatten Kelchrand ab und fallen ins Innere. Landen sie hier in der enthaltenen Flüssigkeit gibt es kein Entkommen mehr, sie ertrinken. Die Insekten dienen der Pflanze vor allem als Stickstoffquelle. Dies ist der Grund, warum fleischfressende Pflanzen in nährstoffarmen Umgebungen überleben können.  

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Jedes röhrenförmige Blatt der Roten Schlauchpflanze beherbert ein kleines Ökosystem.

Jedes röhrenförmige Blatt der Roten Schlauchpflanze beherbert ein kleines Ökosystem.

Quelle: © Rob Lilieholm

Bei der Roten Schlauchpflanze ist diese Flüssigkeit jedoch nicht, wie man annehmen könnte, Verdauungsflüssigkeit, sondern Regenwasser, das sich in den Kelchen sammelt.

Kleines Ökosystem entdeckt

Bei der Untersuchung des Nahrungsnetzwerks der Roten Schlauchpflanze (Sarracenia purpurea) entdeckten Forscher, dass deren Kelche viele unterschiedliche Tiere und Mikroorganismen beherbergen, die eine komplexe Lebensgemeinschaft bilden. Die Wissenschaftler sammelten für ihre Untersuchungen knapp 60 Pflanzen aus drei unterschiedlichen Standorten und untersuchten die „Kelchgemeinschaften“. 25 unterschiedliche Gruppen von Organismen (Taxa) konnten die Wissenschaftler dabei in den röhrenförmigen Blättern ausfindig machen, darunter Mücken und deren Larven, Milben, Fadenwürmer und Rädertierchen. Zudem eine Vielzahl an Bakterien, die jedoch als eine Gruppe zusammengefasst wurden.

„Es ist beeindruckend, welch komplexe Welt man im Inneren einer kleinen Schlauchpflanze finden kann,“ sagt Ben Baiser, Hauptautor der Studie und PostDoc an der Harvard Universität (Harvard Forest). Das kleine Ökosystem im Kelchinnern ist nicht nur bemerkenswert Artenreich, sondern nützt vor allem der Pflanze bei der Nährstoffversorgung. Die unterschiedlichen Organismen sind Teil eines komplexen Nahrungsnetzwerks, welches sich im Sekundentakt verändern kann.

Wer wird von wem gefressen?

Fällt ein Opfer in die Falle und ertrinkt, sind Mückenlarven zur Stelle und zerkleinern es in kleinere Stücke. Bakterien fressen daraufhin diese kleinen Teile und die Bakterien dienen wiederum anderen Bewohnern wie den Rädertierchen als Nahrung. Allerdings verläuft diese Nahrungskette nicht gradlinig: Fliegenlarven essen auch Rädertierchen, Mückenlarven und fressen sich sogar gegenseitig. Gemeinsame Nahrungsgrundlage für alle sind die Bakterien. Auf diese Weise entsteht ein komplexes Nahrungsnetzwerk. Die Pflanze absorbiert letztlich die Abfälle und erhält so wertvolle Nährstoffe (vor allem Stickstoff), die sie nicht aus dem Boden ziehen kann.

Dieses Mini-Ökosystem kann den Wissenschaftlern nun als Modellsystem dienen, um große und sich wandelnde Nahrungsnetzwerke zu verstehen. Durch gezielte Experimente können in den kleinen Kelchen große Ökosysteme wie Seen oder gar Meere nachgeahmt werden.

Die Studie verdeutlicht jedoch auch, wie ausgefeilt die pflanzlichen Strategien für die Nährstoffbeschaffung sein können. Im Laufe der Evolution haben sich die Roten Schlauchpflanzen externe Hilfe geholt, um an überlebensnotwendige Nährstoffe zu gelangen. Dies ließ sie auch unwirtliche Lebensräume bewohnen, wie beispielweise nährstoffarmen Böden in tropischen Regenwäldern, und verschaffte ihnen somit einen Vorteil.

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