Heute auf dem Speiseplan: Wurm an Blättchen

 (A) Philcoxia minensis in natürlicher Umgebung, Serra do Cabral, Minas Gerais, Brazil. (B) Ausgegrabene Pflanze mit Münze als Größenvergleich. (C) Unterirdisches Blatt mit anheftenden Sandkörnern. (D) Mehrere unterirdische Blätter, durch einen Pinsel vom Sand befreit.(E) Blüte von Philcoxia minensis. Bild: Caio Pereira et al., PNAS
(A) Philcoxia minensis in natürlicher Umgebung, Serra do Cabral, Minas Gerais, Brazil. (B) Ausgegrabene Pflanze mit Münze als Größenvergleich. (C) Unterirdisches Blatt mit anheftenden Sandkörnern. (D) Mehrere unterirdische Blätter, durch einen Pinsel vom Sand befreit.(E) Blüte von Philcoxia minensis. Bild: Caio Pereira et al., PNAS
Brasilianische Forscher haben die Gruppe der bekannten fleischfressenden Pflanzen um eine faszinierende Vertreterin bereichert: Philcoxia minensis bildet unterirdische Blätter, mit denen sie winzige Fadenwürmer fängt und verdaut.
Tiere fressen Pflanzen - das ist die Regel. Doch es geht auch umgekehrt: Etwa 600 Pflanzenarten aus 18 Gattungen haben den Spieß umgedreht. Mit teils spektakulären Strategien machen diese sogenannten Carnivoren Jagd auf Insekten und andere Beutetiere. Sie können dadurch an Standorten existieren, an denen der Boden nur wenig Nährstoffe bietet. Die wohl bekannteste fleischfressende Pflanze ist die Venusfliegenfalle mit ihrem raffinierten Klappapparat. Andere Arten nutzen dagegen komplexe Fallgruben-Systeme, wie die sogenannten Kannenpflanzen, oder Klebfallen, wie beispielsweise der Sonnentau. Diese Fallen-Konzepte basieren auf umgewandelten Blättern, die diese bizarren Pflanzen ins Licht recken, um Insekten anzulocken.

Unterirdischer Beutezug

Die nun entdeckte Taktik von Philcoxia minensis beruht offenbar ebenfalls auf Fang-Blättern mit klebrigen Oberflächen, doch der Einsatzort und die Beutetiere sind eine Neuheit für Botaniker: Der Pflanze gehen im Boden lebende Würmer auf den Leim, wie die Forscher um Caio Pereira von der Universidade Estadual de Campinas in São Paulo nun zeigen konnten.

Die ungewöhnlichen Eigenschaften der kleinen Pflanze hatten zuvor bereits den Verdacht geweckt, es könne sich um eine Carnivore handeln: Philcoxia minensis kommt prima mit den sehr nährstoffarmen Sandböden in der Cerrado-Region in Brasilien zurecht. Sie bildet außerdem seltsame Blättchen unter der Erdoberfläche, an denen nicht nur Sandkörnchen kleben bleiben: Sie sind auch von toten Fadenwürmern übersät, zeigten Voruntersuchungen von Caio Pereira und seinen Kollegen. Diese sogenannten Nematoden werden etwa einen Millimeter groß und ernähren sich im Boden von Bakterien, die totes organisches Material abbauen.

Markiertes ?Futter? liefert den Beweis

Um eindeutig nachzuweisen, dass die Pflanze sich die Würmchen tatsächlich aktiv einverleibt, nutzten die Forscher ein raffiniertes Testsystem: Sie versorgten die Pflanzen mit Nematoden, die mit einer speziellen Stickstoffform markiert waren. Dieses sogenannte N-15 lässt sich mit technischen Verfahren nachweisen und damit in der Nahrungskette verfolgen. 48 Stunden nach der ?Fütterung? analysierten die Forscher dann die gereinigten Kleb-Blätter. Dabei konnten sie den markierten Stoff eindeutig nachweisen und damit zeigen, dass die Pflanzen den Stickstoff aus den Würmern aufgenommen hatten.

Offenbar nutzt Philcoxia minensis zur Verdauung ihrer Opfer auch ein Enzymsystem, das bereits von anderen fleischfressenden Pflanzen bekannt ist, zeigten weitere Untersuchungen der Forscher. Sie konnten die Aktivität eines Biokatalysators namens Phosphatase auf der Blattoberfläche der unterirdischen Fangblättchen nachweisen. Mit diesem Enzym zerlegen viele bekannte Carnivoren ihre tierische Kost in nutzbare Nährstoffeinheiten. Der Nachweis von Phosphatase dokumentiert den Wissenschaftlern zufolge, dass auch Philcoxia minensis aktiv verdaut und nicht nur Nährstoffe aufnimmt, die durch den Abbau der toten Würmer von Mikroben freigesetzt werden.
Caio Pereira (Universidade Estadual de Campinas, São Paulo) et al.: PNAS, doi: 10.1073/pnas.1114199109

© wissenschaft.de ? Martin Vieweg


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