Referat Fleischfressende Pflanzen Überblick über Lebensräume und Ernährungseigenarten - Kannenpflanzen, Sonnentau (Drosera), Fliegenfallen (Dionaea), Wasserschlauch (Utricularia)

Fleischfressende Pflanzen Überblick über Lebensräume und Ernährungseigenarten

An nährstoffarmen Standorten (z.B. Moore) haben sich einige Pflanzenarten eine Methode einfallen lassen, um an die mangelnden Nährstoffe (vor allen Dingen Stickstoff und Nitratverbindungen) heranzukommen. Sie fangen und verdauen tierische Beute. Meist Insekten ,wenn auch die größeren tropischen Arten gelegentlich einen Frosch erwischen ,b.z.w. die aquatischen Arten dementsprechend diverse Krustazeen oder kleine Fische. Dieser Tierfang ist für Wuchs und Gedeih der Pflanze an ihrem kargen Lebensraum zwar sehr förderlich, aber nicht lebensnotwendig. Eine fleischfressende Pflanze geht also auch nach längeren Fastenkuren nicht ein; sie wird allerdings kümmerlicher.

Die Fangmethoden dieser Pflanzencarnivoren sind vielfältig und raffiniert. Die Beute wird in Verdauungssäften ertränkt ,eingerollt ,eingesogen oder in einer Art Bärenfalle festgesetzt. Die einzelnen Familien werden im wesentlichen nach ihren Fangtechniken eingeteilt.

Beschreibung der einzelnen Familien, ihrer Lebensräumen und Lebensweisen

Kannenpflanzen

Eine der größeren Gruppen aus dem carnivoren Pflanzenreich sind die Kannenpflanzen,beheimatet in den tropischen und subtropischen Regionen Amerikas und Ozeaniens. Wie der Name schon sagt, bestehen die Fangorgane dieser Arten aus zu kannenähnliche (bei einigen Arten auch urnenähnliche) Gebilden umgeformten Blättern. Bei der verbreitesten Untergruppe, Sarracenia, sind die einzelnen Kannen in der Form einer Rosette angeordnet. Diese Struktur werden wir auch noch bei anderen Arten finden. Bei diesem Beispiel bildet sich die Kanne aus einem dünnen Rohr und wird nach oben hin immer breiter, bei den meisten Arten zu einer etwa Markstückgroßen Öffnung. Diese ist von einer Art Schild umgeben, das bei einigen Arten zu einem Deckel geformt ist. Im Zentrum der Rosette entstehen die Blüten. Sie sitzen an einem langen Stengel hoch über den Rest der Pflanze. Wahrscheinlich vermeidet die Pflanze so, daß sie sich ihre eigenen Bestäuberinsekten gleich wieder wegfängt.

Der Insektenfang geht nun folgendermaßen vonstatten: Die Öffnung der Kannen ist leicht vorgewölbt und häufig bunt; auch der Deckel ist meist leuchtend eingefärbt. Hiervon und von dem Nektarduft der Pflanze werden Insekten angelockt. Auf der Suche nach Nektar lassen sie sich auf dem Rand der Öffnung nieder, wandern dann ins Innere der Kanne. Dies ist so gestaltet, daß man zwar nach Unten kann - sogar sehr schnell, denn die Innenwände sind glatt und glitschig - aber nicht nach oben. Das verhindern die feuchten Innenwände sowie starke, harte Haare, die in einem solchen Winkel aus den Wänden ragen, daß ein Überwinden unmöglich ist. Schließlich landen die Tiere in der Verdauungsflüssigkeit, die sich am Boden der Kanne angesammelt hat. Bezüglich dieser Verdauungssekrete haben die einzelnen Arten verschiedene Arbeitsweisen entwickelt. Einige scheiden das Sekret fertig aus; hier dient der Deckel als Regenschutz und ist so angelegt, daß ein Verdünnen des Sekretes mit Regenwasser verhindert wird. Andere brauchen das Regenwasser als Verdünnung für ihr konzentriertes Sekret. Hier verschließt der Deckel die Öffnung nicht, sondern liegt kragenförmig darum. Die Verdauungssekrete entfließen einer Zone, die sich tief im Kelch, unterhalb der mit Haaren besetzten Region befindet. Die Säfte, die dort aus den Sekretdrüsen fließen, ähneln den tierischen Verdauungsenzymen. Bei den Sarracenia Arten sind aber immer auch Bakterien an der Verdauung beteiligt. Bei wenigen Arten übernehmen Bakterien sogar die ganze Verdauungsarbeit.

Diesem System fallen für gewöhnlich Insekten, wie Fliegen, Bienen, Mücken u.ä., zum Opfer. Gelegentlich hat eine geräumige Fangkanne aber auch einmal das Glück, einen insektenfangenden Baumfrosch, größere Hundertfüßer oder sogar kleinere Kröten zu erwischen. Als wäre das alles noch nicht gemein genug, haben sich einige Sarracenia Arten (Darlingtonia) noch diverse Extrafallen einfallen lassen. Bei dieser Art schützt der Deckel die Öffnung vor Regen. Er ist dabei so geformt, daß die Pflanze so aussieht, wie eine angreifende Kobra (In ihrem nordamerikanischen Verbreitungsgebiet wird sie dementsprechend Cobra-Lily genannt). Diese schlangenähnliche Erscheinung wird durch einen Auswuchs an der Öffnung (sieht aus wie eine Schlangenzunge) noch verstärkt; er ist leuchtend gefärbt und fungiert als Landebahn für Beuteinsekten. Der Deckel verdeckt den Eingang völlig. Normalerweise wäre er damit verdunkelt, und zu einem Ort geworden, an dem sich kein vernünftiges Insekt aufhalten würde. Deshalb hat die Pflanze in ihrem Deckel transparente Gewebeflecke, eine Art Fenster entwickelt. Nun ist der Eingang beleuchtet. Ein weiterer Effekt: Ein Insekt, das wieder heraus möchte, krabbelt auf diese transparenten Flecke zu,in der Annahme,es handele sich hier um den Ausgang der ganzen Angelegenheit. Hier geht es natürlich nicht heraus. Vielmehr krabbelt sich das Insekt müde. Und plumpst schließlich in die Verdauungsflüssigkeit.

Ein weitere interessanter Vertreter der Kannenpflanzen ist Nepenthes, mit über 60 Unterarten wohnhaft auf Borneo und Umgebung. Diese Pflanzen leben auf der Erdoberfläche oder epiphytisch in Regenwäldern, Savannen und trockenen, sandigen Hügelgebieten.

Nepenthes besitzt lange, schlanke, schwertförmige Blätter mit gezähntem Rand, die Spitzen in Ranken auslaufend. Damit krallt sich die Pflanze in der übrigen Vegetation fest. An den Enden der Ranken bilden sich die Fangkannen, die mit einem Regenschutz ausgerüstet sind. Die Kannen sind bei den meisten Arten farbenfroh gestaltet. Die Blüten sind klein und uninteressant und stehen in einem Büschel an der Spitze des Stengels.

Natürlich hat auch diese Pflanze einen fiesen Trick aus Lager: Vom Stengel der Pflanze an, über die Blätter und die Ranken, bis hin zu denn Kannen, werden kleine Nektartröpfchen abgesondert. Die Mahlzeit wird so geködert. Da viele Insektenarten, wie z.B. Ameisen , ihre Kollegen informieren, wenn sie größere Nahrungs-Vorräte erkundschaftet haben, um dann mit einem ganzen Troß anzurücken, kann diese Methode sehr lukrativ für die Pflanze sein. Mit Kannengrößen bis zu 20cm kann Nepenthes solch Mengen durchaus verkraften. Die leistungsfähigen Kannen sind mit 6000 Verdauungsdrüsen pro Quadratzentimeter versehen.

Sonnentau (Drosera)

Diese Familie hat 90 Arten, die eine weite Verbreitung in Europa (6 Arten), Afrika und Australien besitzt. Die einzelnen Arten kommen in sehr verschiedenen Formen vor. Die Variationen gehen von büschelweisem Auftreten bis zu Schlinggewächsen, die mit Hilfe klebriger Blätter an ihrer Umgebung emporklimmen.Fangvorrichtungen sind auch hier umgeformte Blätter. Bei diesen Blättern differenziert man drei Arten: Runde (D. Rotundifolia), wobei die Blätter etwa tennisschlägerartig ausgebildet; die 'Köpfchen' der Blätter sind mit einer Fülle von Tentakeln versehen, an deren Spitzen jeweils ein einzelnes Tröpfchen tauartiger Verdauungsflüssigkeit austritt. Insekten, die von dieser, für sie nach Nektar duftenden, Flüssigkeit angelockt werden und auf einem der Blätter landen, bleiben an den klebrigen Tröpfchen hängen. Durch das Gezappel der Insekten wird nun der eigentliche Fangmechanismus ausgelöst. Die Tentakel treiben das Opfer zur Blattmitte; dann knäuelt sich das ganze Blatt ein. Dieser Vorgang dauert, je nach Umständen, einige Minuten oder auch Stunden. Nach etwa einer Woche öffnet sich das Blatt, das Insekt ist verdaut, die Reste fallen ab oder werden fortgeweht. Ein einzelner Fangarm schafft maximal drei solcher Fangvorgänge. Dann verwelkt er. Schon Darwin erstellte darüber in einem aufwendigen Experiment eine Studie.

Bei einer weiteren Artengruppe des Sonnentaus sind die Blätter langgestreckt (D. Intermedia, eine häufig im Handel erhältliche Art). Hier knäueln sich die Blätter nicht zusammen wie ein Baseball-Fanghandschuh, das Opfer wird viel mehr eingerollt wie in einer Art Chamäleonzunge. Schließlich gibt es auch noch einige sehr exotische Arten, in Afrika beheimatet, bei denen das ganze Blatt dicht mit Tentakeln bestückt ist und einfach aussieht wie ein Stück krummen Draht (D. Filiformis).

Auch bei diesen Pflanzen sitzen die Blüten (klein, unscheinbar, gelb bis weiß) hoch über dem Rest der Pflanze, um die Bestäuber vor den Fangarmen zu schützen.

Die reim enzymatische Verdauung der Beutetiere findet hier durch die Drüsen statt, die an den Spitzen der Tentakel sitzen. Diese Drüsen sind sehr vielseitig: Sie produzieren den Klebe-Nektar, die Verdauungssekrete und nehmen danach die Nährstoffe auf.

Die Bewegung der Tentakel resultiert aus einem bestimmten Fluss von Gewebsflüssigkeit im Blatt. Bei dieser Neuverteilung der Gewebsflüssigkeit wachsen bestimmte Zellschichten, während andere konstant bleiben, oder sogar schrumpfen.

Fliegenfallen (Dionaea)

Berühmtester und beliebtester Vertreter dieser Familie (und der fleischfressenden Pflanzen allgemein) sind die Venus Fliegenfallen (D. Muscipula, beheimatet in Nordamerika). Die Fangarme sind bis zu 7 cm lang, und rosettenförmig angeordnet. Im Zentrum entspringt ein Stengel mit bis zu 15 Blüten, ähnlich wie bei Drosera. Der einzelne Fangarm ist folgendermaßen aufgebaut: Der größte Teil, etwa 3/4, besteht aus blattähnlichen Konstruktion und sieht eigentlich ganz gewöhnlich aus. Der Clou ist die wie eine Bärenfalle geformte Fangklappe an der Spitze. Im geöffneten Zustand sind die Fangklappenhälften in einem Winkel 50° zueinander gestellt. Die Ränder sind mit Fangzähnen versehen; im geschlossenen Zustand dienen sie als ausbruchsicheres Gitterwerk.Das innere der Klappen ist rot gefärbt; ein Farbstoff des in den Verdauungsdrüsen gebildeten Sekretes sorgt dafür. Die leuchtende Färbung dient unter anderem dem Zweck, potentielle Nahrung anzulocken. Der Schließmechnismus arbeitet so: An der Innenseite jeder Klappenhälfte befinden sich drei Häärchen. Gegen sie muß ein Reiz, egal ob durch zappelnde Insektenglieder oder mechanischen Einfluß, zweimal innerhalb von 1,5 bis 20 Sekunden erfolgen, um zum schließen der Klappe zu führen. Der Schließvorgang beansprucht lediglich eine Viertel Sekunde. Eine Verdauungsreaktion erfolgt jedoch nur, wenn die inneren Sensoren der Falle (die auf stickstoffhaltige Substanzen ansprechen) tatsächlich eine Beute ausmachen können. Die kann ein Insekt sein, aber auch ein Stück rohes Fleisch (so kann man die Pflanze zu Hause in Zeiten akuter Insektenverknappung ernähren). Die Verdauung der Beute dauert 10 Tage.Dann öffnet sich die Klappe und ist nun wieder einsatzbereit. Die Überreste der Beute werden von Wind und Regen davongetragen. Es ist noch nicht einwandfrei geklärt, wie die Bewegung der Klappen zustande kommt. Vermutlich ähnlich wie bei Drosera. Allerdings scheinen hierbei auch noch andere Dinge eine Rolle zu spielen. So hat man z.B. schwache elektrische Strömungen während der Schließvorgänge gemessen. Wie dem auch sei, klar ist jedenfalls, daß die Klappen nicht sehr oft betätigt werden können; nach einiger Zeit leiert der Mechanismus aus und das Blatt welkt.

Wasserschlauch (Utricularia)

Eine aquatische Carnivorenpflanze. Die Arten sind über die ganze Welt verbreitet, von Grönland bis Südafrika.Die meisten Arten leben allerdings in den Tropen, nur 4 in Europa. Die meisten Arten lebe im Wasser, viele begnügen sich stattdessen mit sumpfig-feuchtem Gelände, einige wenige schlagen total aus der Art und leben epiphytisch( Aufsetzer wie viele Orchis- Arten). Bei allen Arten ist der Stengel eher dünn, verzweigt sich in viele kleine Astchen und diese dann in zahlreiche fadenartige Blätter. Bei den rein aquatischen Arten schwebt die ganze Pflanze dann elegant im Wasser. Die landlebenden Arten, liegen, da ohne feste Stengel, wie hingeschmissen auf dem Boden. Alle Arten haben prächtige,bunte Blüten die an langen,kräftigen Stielen hoch über der Pflanze prangen. Die Größe dieser Pflanze ist übrigens sehr unterschiedlich. Sie variiert zwischen wenigen Zentimetern bis zu einem Meter. Die Fallen stellen hier klein Blasen,die an Stielen zwischen den normalen Blättern im Wasser sitzen. Früher hielt man diese Blasen für luftgefüllte Stabilisatoren der Pflanze im Wasser. Diese Theorie mußte aufgegeben werden, als man bei den landlebenden Arten ähnliche Blasen entdeckte. Die Blasen sind umgewandelte Blätter, birnenförmig, etwa drei Millimeter groß und an einem Ende befindet sich ein kleines Tor. Darum sind einige klein, aber feste Häärchen angebracht. Der Beutezug verläuft folgendermaßen: Das Opfer, für gewöhnlich eine Krustazee (Ein Krebschen oder so), schwimmt auf die Tor zu (oder sehr nahe daran vorbei) und berührt dabei die Häärchen davor. Die Häärchen sind mit dem Tor in einer simplen mechanischen Konstruktion verbunden. Diese sorgt dafür, daß das Tor bei Berührung der Härchen weit nach innen aufschwingt. Durch die Öffnung in der Blase strömt in einem reißenden Schwall Wasser ein, dabei das hilflose Opfer mit in die Blase hineinschwemmend. Nun schließt sich die Öffnung wieder. Die Blase ist jetzt um ein vielfaches vergrößert und prall gefüllt. Da die Verdauungssekrete im Wasser nicht arbeiten, muß dieses zunächst durch die Zellwände 'ausgeschwitzt' werden. Das geschieht durch Spezialzellen und geht sehr rasch. Auch die nun folgende Verdauungsarbeit wird flink bewältigt: 15-30 Minuten bei der bei uns heimischen U.Vulgaris, bis zu zwei Stunden bei anderen Arten. - Und schon ist die Falle wieder einsatzbereit. Die Überreste der Beute bleiben einfach in der Blase. Die für die Verdauung zuständigen Drüsenzellen sitzen auf kleinen Tentakeln im inneren der Blase. Inwiefern die Verdauung enzymatisch, bakteriell oder beides ist, ist bisher nicht ganz geklärt. Es gibt einige Mikroorganismen (z.B. Euglena), die gegen den Verdauungssaft immun sind. Sie haben sich an den Lebensraum, den ihnen die Blasenfallen bieten, angepasst. Das ist insoweit praktisch, da die Einzellertierchen so ihre ganz private ständige Nährstofflösung haben.

Fettkraut (Pinguicula)

Das Fettkraut, ein entfernter Verwandter des Wasserschlauchs, macht von allen hier besprochenen Pflanzen noch den harmlosesten Eindruck. Es ist in der ganzen nördlichen Hemisphäre beheimatet, einzelne Arten auch in den Anden und in Patagonien. Sie wachsen auf Feuchtgebieten, bevorzugt in Höhenlagen (bei uns z.B. Alpen). Die Blätter dieser Pflanze sind kreisförmig, einander überlappend angeordnet, langgestreckt-speerförmig, etwa 15 Zentimeter lang und an den Seiten leicht eingerollt. Diese Blätter sondern ein fettig glänzendes Sekret ab, das sich klebrig-seifig anfühlt. Dieses Sekret erfüllt mehrere Aufgaben. Geruch- und Glanzeffekt locken Insekten auf Nahrungssuche an. Diese bleiben an der klebrigen Oberfläche haften. Ihre Zuckungen erregen Rezeptoren auf der Oberfläche des Blattes. Das rollt sich nun kurzerhand ein und verdaut die Beute. Die Nährstoffe werden von speziellen Zellen absorbiert; das Blatt entrollt sich wieder, die Hülle des Insekts bleibt einfach am Blatt kleben. Die Blüten dieser Pflanze sind klein und rot und thronen an einem langen Stiel hoch über dem Pflanzenkörper, ganz so wie bei den vorher beschriebenen Arten.

Nachbemerkung für den Interessierten

Die meisten der hier beschriebenen Arten sind im Handel erhältlich und lassen sich auch ziemlich problemlos zu Hause halten. Alle Arten lieben ständige Feuchtigkeit sowohl des Bodens als auch der Luft, wenig bis gar keinen Dünger (wenn, dann nur in der Hauptwachstumszeit,. also im Sommer) sowie regelmäßige Insektengaben (einige Exoten sind nicht in der Lage, in unserer Fauna selbständig ihre Nahrung zu fangen. Hier helfe man sich ab, indem man die Viecher selber totschlägt, oder, wenn man nicht so mordlustig veranlagt ist, kleine Stückchen rohes Fleisch oder Käse in die Fallen schmeißt). Im Winter gehen bei den meisten Arten die oberen Pflanzenteile ein, das Wurzelwerk bleibt aber erhalten. Wenn man die Pflanze den Winter über etwas kühler stellt und den Boden mäßig feucht hält, hat man eine gute Chance, daß sie im nächsten Frühjahr wieder ausschlägt.