Vielseitiger Speiseplan

Die Freiburger Biologen Dr. Simon Poppinga, Anna Westermeier und Prof. Dr. Thomas Speck haben in Kooperation mit Forschenden der Ruhr-Universität Bochum sowie des Instituts für Botanik der Tschechischen Akademie der Wissenschaften in Třeboň erstmals detailliert die „Speisekarte“ der fleischfressenden Wasserfalle (Aldrovanda vesiculosa) rekonstruiert. Sie zeigen, dass die Pflanze keinerlei Beutetierpräferenz aufweist und alles fängt, was in die Falle passt und den Schnappmechanismus auszulösen vermag. Die Ergebnisse hat das Team in dem Open-Access-Fachjournal „Integrative Organismal Biology“ veröffentlicht.

Die Wasserfalle fängt mit ihren Schnappfallen, die nur wenige Millimeter groß sind, unter Wasser lebende Beutetiere. Die Fallen schnappen nach mechanischer Reizung innerhalb von nur etwa 20 Millisekunden zu. Das grundlegende Fangprinzip der Wasserfalle gleicht der an Land lebenden Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula). Jedoch unterscheiden sich die beiden Arten hinsichtlich des sie umgebenden Mediums, also Wasser beziehungsweise Luft, sowie in der Größe, Schnelligkeit und Bewegungsmechanik ihrer Fallen. Um die Ökologie und Evolution dieser Pflanzen besser zu verstehen, ist es für die Forschenden wichtig zu ergründen, ob sie sich an den Fang spezieller Beutetiere angepasst haben. Dieses Wissen ist auch für mögliche Naturschutzmaßnahmen zentral, denn die Wasserfalle ist aufgrund des zunehmenden Verschwindens geeigneter Lebensräume vom Aussterben bedroht.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben vergleichende Analysen der Beutetier-Zusammensetzung von insgesamt acht verschiedenen Populationen der Wasserfalle in Deutschland und Tschechien vorgenommen. Dabei zeigte sich, dass die Fortbewegungsart der Beute für die Wasserfalle keine Rolle zu spielen scheint, da die Forschenden neben schnell schwimmender Beute häufig auch langsam kriechende Tiere wie Schnecken in den Fallen fanden. Die Bandbreite der insgesamt 43 gefundenen Beutetier-Gruppen umfasste winzige Wassermilben bis hin zu vergleichsweise riesigen Zuckmückenlarven und Rückenschwimmern, die gerade noch in die jeweilige Falle hineinpassten. Die Fallengröße wirkte nicht als Filter für bestimmte Beutetiergrößen, da große Fallen auch kleine Beutetiere und umgekehrt beinhalteten. Da die Wasserfalle in Lebensräumen vorkommt, die wahrscheinlich hinsichtlich der Zusammensetzung ihrer tierischen Bewohner sehr unterschiedlich sind, könnte der diverse „Speiseplan“ der Wasserfalle ein Vorteil gegenüber einer stärkeren Beutetier-Spezialisierung darstellen, mutmaßen die Forschenden.

Die Untersuchung von Pflanzenbewegungen bildet einen Forschungsschwerpunkt der Plant Biomechanics Group am Botanischen Garten der Universität Freiburg. Vor allem die schnellen Fallen fleischfressender Pflanzen stehen hier im Fokus. Die Aldrovanda-Fallen hat das Team in einer internationalen Forschungskooperation bereits biomechanisch und funktionsmorphologisch untersucht. Ihr Verformungsprinzip haben die Forschenden in eine bionische Fassadenverschattung, den Flectofold©, übertragen.

Originalveröffentlichung:
Horstmann M., Heier L., Kruppert S., Weiss L.C., Tollrian R., Adamec L., Westermeier A., Speck T., Poppinga S. (2018): Comparative prey spectra analyses on the endangered aquatic carnivorous waterwheel plant (Aldrovanda vesiculosa, Droseraceae) at several naturalized microsites in the Czech Republic and Germany. Integrative Organismal Biology. doi:10.1093/iob/oby012

Pressemitteilung zum Schnappmechanismus der Wasserfalle

Artikel im Online-Magazin der Universität Freiburg über die bionische Fassadenverschattung Flectofold©