Venusfliegenfallen können zählen

Die fleischfressenden Pflanzen registrieren, wie oft ihre Sinneshaare berührt werden, und reagieren entsprechend
Über Drüsen (rote Punkte) auf der Innenseite setzt die Venusfliegenfalle Verdauungsenzyme frei.
Über Drüsen (rote Punkte) auf der Innenseite setzt die Venusfliegenfalle Verdauungsenzyme frei.
© Sönke Scherzer
Würzburg - „Eine kleine Berührung… zwei kleine Berührungen… drei kleine Berührungen!” So könnte Graf Zahl aus der Sesamstraße zählen – aber auch eine fleischfressende Pflanze. Venusfliegenfallen aktivieren erst dann ihre Verdauungssäfte, wenn sie oft genug berührt wurden. Erst dann sind sie sicher, dass es sich nicht um einen Fehlalarm handelt, sondern tatsächlich lohnende Beute in ihre Fänge geraten ist. Auf diese Weise verhindern die Pflanzen unnötigen Energieverlust, berichtet ein Team internationaler Forscher unter Leitung deutscher Biologen im Fachblatt „Current Biology”. Die Venusfliegenfalle kann also quasi zählen und optimiert so die Kosten-Nutzen-Rechnung für ihre Ressourcen.

„Um die tierische Beute zu fangen und zu fressen, kann die fleischfressende Pflanze Dionaea muscipula zählen, wie oft sie von einem Insekt berührt wurde”, erläutert Rainer Hedrich von der Universität Würzburg. Venusfliegenfallen können auf sehr kargen Böden gedeihen, weil sie ihre Versorgung mit Nährstoffen absichern, indem sie Insekten vertilgen. Wie das Fangen und Verdauen der tierischen Beute vonstatten geht, haben Hedrich und seine Kollegen detaillierter untersucht. Sie wollten zum Beispiel wissen, wie oft die empfindlichen Sinneshaare im Inneren der Fallenhälften gereizt werden müssen, damit Venusfliegenfallen ein eingeschlossenes Objekt als mögliche Beute einstufen und es für lohnenswert halten, tatsächlich auch Verdauungssäfte freizusetzen. Dazu simulierten die Forscher den Besuch von Insekten auf den pflanzlichen Fallen und beobachteten die Reaktionen der Pflanzen, maßen unter anderem elektrische Signale.

Landet ein Insekt auf der geöffneten Falle und berührt dabei eines der Sinneshärchen, reicht das noch nicht, um die Pflanze zum Zuschnappen zu bringen. Doch die Biologen konnten zeigen: Schon dieser einzelne Berührungsreiz löst ein elektrisches Signal aus, ein sogenanntes Aktionspotential. Die Venusfliegenfalle bemerkt den Reiz also, reagiert aber noch nicht – schließlich könnte es sich auch um eine zufällige Berührung handeln. Erst wenn sich die Beute weiter bewegt und damit ein zweites Aktionspotential verursacht, klappen die Hälften zu. Die nun eingeschlossene Beute zappelt und strampelt für gewöhnlich in Panik – und berührt so unweigerlich wiederholt die Sinneshaare im Inneren der Fallenhälften.

Rund fünfmal muss die Venusfliegenfalle ein Aktionspotential registrieren, damit sie dann über Drüsen auf der Falleninnenseite Verdauungsenzyme abgibt – und das gefangene Insekt in einem zersetzenden Bad zu verdauen beginnt. Die Venusfliegenfalle gibt dabei nicht nur Enzyme ab, sondern auch Stoffe, die für den Transport und die Aufnahme von Natrium sorgen. „Die Zahl der Aktionspotenziale informiert über die Größe und den Nährstoffgehalt der zappelnden Beute”, so Hedrich. So könne die Venusfliegenfalle Kosten und Nutzen ihrer Jagd gegeneinander abwägen. Außerdem passt sie über diesen Mechanismus auch die Menge der freigesetzten Verdauungsstoffe der Größe der Mahlzeit an. So spart die Pflanze kostbare Ressourcen.

© Wissenschaft aktuell


 

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