Wie Venusfliegenfallen Funktionieren

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Pflanzen, die andere kreaturen fressen? Es klingt wie ein falsches genexperiment. Aber es ist eigentlich nichts unnatürliches daran; fleischfressende pflanzen gibt es seit tausenden von jahren. Erfahren sie alles über die venusfliegenfalle.

Das Raubtier wartet geduldig, während seine Beute umhergeht, ohne zu wissen, dass die Gefahr nur wenige Zentimeter entfernt ist. Die ahnungslose Beute ließ sich nieder, um etwas süß riechenden Saft zu probieren, und hat einen tödlichen Fehler begangen. Sie schloss sich schnell und schloss die Kiefer des Raubtiers um seinen Körper. Der Kampf ist kurz und die Pflanze setzt sich bald zusammen, um ihre schmackhafte Mahlzeit zu verdauen.

Pflanzen, die andere Kreaturen fressen? Es klingt wie ein falsches Genexperiment. Aber es ist eigentlich nichts Unnatürliches daran; Fleischfressende Pflanzen Es gibt seit Tausenden von Jahren auf diesem Planeten. Es gibt über 500 verschiedene Arten dieser Pflanzen, deren Appetit von Insekten und Spinnen bis hin zu kleinen, ein- oder zweizelligen Wasserorganismen reicht. Ist zu berücksichtigen fleischfressendemuss eine Pflanze Insekten oder anderes tierisches Leben anziehen, fangen, töten und verdauen.

Vor allem eine fleischfressende Pflanze hat die Vorstellungskraft der Öffentlichkeit ergriffen: Die Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula). Viele Menschen sehen diese erstaunliche Pflanze erst während ihrer Grundschuljahre in Aktion und sind fasziniert von den merkwürdigen Ernährungsgewohnheiten und dem einzigartigen Aussehen

Haben Sie sich jemals gefragt, was passieren würde, wenn Sie Ihren Finger in die offenen Blätter einer Venusfliegenfalle stecken oder wie die Pflanze einen so seltsamen Namen bekam? In diesem Artikel beantworten wir diese Fragen sowie einige weitere.

Fliegenfalle Hintergrund

Wie Venusfliegenfallen funktionieren: pflanze

Obwohl die Venusfliegenfalle Menschen auf der ganzen Welt fasziniert hat, wachsen die Pflanzen tatsächlich unglaublich kleines geografisches Gebiet. In freier Wildbahn befinden sie sich in einer 700-Meilen-Region entlang der Küste von North und South Carolina. Innerhalb dieses Gebiets beschränken sich die Pflanzen auf feuchtes, nasses und sonniges Leben Sümpfe und Feuchtgebiete. Weil Venusfliegenfallen so rar sind, bezweifelten einige frühe Botaniker trotz aller Geschichten, die von einer fleischfressenden Pflanze erzählt wurden, ihrer Existenz.

Das Namensspiel

Wie kam es, dass die Pflanze mit dem faszinierenden Namen von Venus Flytrap endete? Es ist nicht schwer vorstellbar, wie sich "Flytrap" mit seinen Fähigkeiten zum Insektenfang verhalten könnte, aber "Venus" ist weniger eindeutig. Laut der International Carnivorous Plant Society ist der Ursprung des Namens recht grell. Die Venusfliegenfalle wurde erstmals im 17. und 18. Jahrhundert untersucht, als die gesellschaftlichen Sitten etwas puritanischer waren als heute und von menschlichen Trieben und Sünden besessen waren. Vor allem Frauen wurden oft als gottesfürchtige Verführerinnen dargestellt. Die Botaniker dieser Zeit fanden offenbar eine Parallele zwischen der Falle der Pflanze - dem Fangen und Verdauen von Insekten - und bestimmten Aspekten der weiblichen Anatomie und des weiblichen Verhaltens. So heißt es, dass sie die Pflanze nach Venus benannt haben, der heidnischen Göttin der Liebe und des Geldes.

Was sie essen

Wenn Sie das Musical / den Film "Little Shop of Horrors" gesehen haben, haben Sie möglicherweise einen schlechten Eindruck von einer wirklich sauberen Pflanze hinterlassen. Während Audrey, die mutierte Flytrap im Film, eine Vorliebe für Menschen entwickelt hat, bevorzugt die echte Pflanze Insekten und Spinnentiere mögen:

  • Spinnen
  • fliegt
  • Raupen
  • Grillen
  • Schnecken

Wenn andere Pflanzen mit Gasen in der Luft und Wasser aus dem Boden gedeihen können, warum frisst Venus Flytraps Insekten? Fliegenfallen werden durch den Prozess von viel von ihrer Nahrung wie andere Pflanzen versorgt Photosynthese. Während der Photosynthese nutzen Pflanzen die Energie der Sonne, um eine Reaktion umzusetzen, die sich umwandelt Kohlendioxid und Wasser zu Zucker und Sauerstoff. Der erzeugte Zucker wird dann in Form von ATP in die Energie umgewandelt, die in unserem Körper zur Verarbeitung von Kohlenhydraten verwendet wird.

Pflanzen müssen jedoch nicht nur Glukose synthetisieren, sondern auch Aminosäuren, Vitamine und andere Zellbestandteile herstellen, um zu überleben. Um dies zu erreichen, benötigen Pflanzen zusätzliche Nährstoffe wie:

  • Stickstoff - zur Herstellung von Aminosäuren, Nukleinsäuren, Proteinen
  • Phosphor - als Teil des Energie tragenden ATP-Moleküls
  • Magnesium - als Kofaktor, der vielen Enzymen hilft, zu funktionieren
  • Schwefel - um einige Aminosäuren herzustellen
  • Calcium - als Enzym-Co-Faktor und zur Herstellung von Pflanzenzellwänden
  • Kalium - zur Regulierung der Wasserbewegung in und aus der Pflanze

In den von Venus Flytraps bevorzugten Mooren ist der Boden sauer und Mineralien und andere Nährstoffe sind knapp. Die meisten Pflanzen können in dieser Umgebung nicht überleben, da sie nicht genug Bausteine ​​für das Wachstum schaffen können. Die Venusfliegenfalle hat die Fähigkeit entwickelt, in diesem einzigartigen Bereich zu gedeihen ökologische Nische durch die Suche nach alternativen Mitteln, um wichtige Nährstoffe wie Stickstoff zu erhalten. Lebewesen wie Insekten liefern eine gute Quelle für die Nährstoffe, die im Boden fehlen, und sie enthalten zusätzlich energiereiche Kohlenhydrate.

Mensch gegen Fliegenfalle

Während unsere Vorstellungen riesige Killerwerke träumen, sind wir die wirkliche Bedrohung für den Fortbestand von Dionaea muscipula und andere fleischfressende Pflanzen. Die Fliegenfalle ist in der freien Natur gefährdet durch:

  • Überkollektion von Flytrap-Enthusiasten
  • Entwässerung und Zerstörung der natürlichen Feuchtgebiete, in denen sie wachsen
  • Verschmutzung

Aus diesem Grund gibt es in den Carolinas eine hohe Geldstrafe für die Entnahme von Venusfliegen aus ihrem Lebensraum.Sie können jedoch Venusfliegenfalle aus einer beliebigen Anzahl von Baumschulen kaufen, und wenn Sie eine davon besitzen, werden Sie nicht in Schwierigkeiten mit dem Gesetz geraten.

In der Venusfliegenfalle

Eine Venusfliegenfalle aus kalifornischen Fleischfressern

Eine Venusfliegenfalle aus Kalifornische Fleischfresser

Fleischfressende Pflanzen müssen in der Lage sein:

  • Insekten anziehen
  • Fehler erfassen
  • zwischen Lebensmitteln und Nicht-Lebensmitteln unterscheiden
  • verdauen ihre Beute

Alle diese Schritte werden auf einfache Weise ausgeführt mechanisch und chemisch Prozesse. Im Gegensatz zu uns haben Pflanzen kein Gehirn oder Nervensystem, um ihre physiologischen Funktionen zu koordinieren und ihnen mitzuteilen, dass sie hungrig sind. Sie sollten also einen Burger im nächstgelegenen Fast Food-Restaurant kaufen. Pflanzen haben auch keine komplexen Muskeln und Sehnen, um Nahrung zu sich zu nehmen, zu kauen, zu schlucken und zu verarbeiten. Die Venusfliegenfalle schließt den gesamten Vorgang mit einem spezialisierter Satz Blätter das ist Mund und Magen in einem.

Verführung der Beute

Die meisten Pflanzen verfügen über einen Mechanismus, um Tiere und Insekten anzuziehen, unabhängig davon, ob sie ihre Gäste anfeuern wollen oder nicht. Zum Beispiel haben nicht-fleischfressende Pflanzen intensive Gerüche oder sirupartige Säfte entwickelt, um Bienen, Schmetterlinge und andere Insekten anzuziehen. Diese Wanzen werden dann von den Pflanzen verwendet, um die Fähre zu befördern Pollen benötigt, um benachbarte Pflanzen der gleichen Art zu düngen. Im Falle der Venusfliegenfalle scheiden die Blätter, die die Falle bilden, ein Bonbon aus Nektar das zieht Insekten an, die nach Nahrung suchen.

Beute einfangen

Wenn ein Insekt in der Falle landet oder kriecht, stößt es wahrscheinlich in eine von sechs kurzen, steifen Härchen auf der Oberfläche der Falle. Diese nennt man Haare auslösenund sie dienen als primitiver Bewegungsmelder für die Anlage. Wenn zwei dieser Haare nacheinander gebürstet werden oder ein Haar zweimal berührt wird, schließen sich die Blätter innerhalb einer halben Sekunde auf das beleidigende Insekt.

Was bewirkt, dass sich die Blätter schließen? Niemand weiß genau, wie die sequentielle, mechanische Stimulation der Abzugshärchen zum Schließen der Falle führt. Die vorherrschende Hypothese des Tages lautet:

  1. Zellen in einer inneren Schicht des Blattes sind sehr zusammengedrückt. Dadurch entsteht Spannung im Pflanzengewebe, das die Falle offen hält.
  2. Mechanische Bewegung der Abzugshärchen setzt ATP-gesteuerte Änderungen des Wasserdrucks in diesen Zellen in Bewegung.
  3. Die Zellen werden durch den steigenden Wasserdruck zur Expansion gedrängt und die Falle schließt sich, wenn sich das Pflanzengewebe entspannt.

Wie Venusfliegenfallen funktionieren: venusfliegenfallen

Ein Insekt, das auf den kieferähnlichen Blättern der Venusfliegenfalle kriecht

Ist es essbar?

Selbst ohne ein Gehirn, das analysiert, was es isst, kann die Venus Flytrap immer noch zwischen Insekten und nicht essbaren Trümmern unterscheiden, die in ihre Falle geraten könnten. Dieser Schritt wird auch von den sechs sensiblen vermittelt Haare auslösen. Ein Insekt, das sich in der teilweise geschlossenen Falle verfängt, wird weiterhin versuchen, zu fliehen. Es ist garantiert, dass mindestens eine (wenn nicht alle) der Abzugshärchen von der Dose angepasst werden Insektenbewegung. Dies dient als Signal an Schließen Sie die Falle vollständig.

Unbelebte Objekte mögen Steine, Zweige und Blätter die in die Falle fallen oder Gegenstände dort platziert werden (Welches Kind kann sich weigern, die Stiftspitze in die Falle zu stecken, um das Schließen zu beobachten?), wird sich nicht bewegen und das Abzugshaar abfeuern. Wenn das Haar nicht weiter stimuliert wird, bleibt die Falle in ihrem teilweise geschlossenen Zustand, bis in den Blättern der Falle wieder eine Spannung aufgebaut werden kann. Dieser Prozess dauert ungefähr 12 Stundenan diesem Punkt breiten sich die Blätter wieder aus. Das unerwünschte Objekt fällt entweder beim Wiederöffnen der Blätter heraus oder wird vom Wind ausgeblasen.

Der Auswahlprozess ist offensichtlich nicht perfekt. Während die Falle außer Betrieb ist, können echte Nahrungsmittel in Form von Fliegen und Spinnen überall in der Anlage herumkrabbeln. Stellen Sie sich vor, Sie müssten 12 Stunden mit einem Hühnerknochen oder einer Pfirsichgrube im Mund sitzen, während der Rest Ihres Essens vor Ihnen auf dem Tisch saß! Der Unterschied ist, dass Sie sich dessen bewusst sind, was Sie essen, während die Venus-Fliegenfalle ein passiver Teilnehmer bei der Auswahl ist, was sie zum Abendessen essen wird. Die Venusfliegenfalle ist ein geschickter Weg, um zwei Probleme zu umgehen:

  • Es fehlt ein Gehirn, um zu sagen, dass es auf etwas Ungenießbares anbeißt.
  • Es fehlt die Muskulatur, um sie auszuspucken.

Im nächsten Abschnitt werden wir über das endgültige Merkmal der fleischfressenden Pflanze sprechen: Verdauungsbeute. Mal sehen, was passiert, wenn die Falle etwas Essbares schließt.

Einen Fang verdauen

Sobald die Falle vollständig geschlossen ist, bilden die Blätter eine luftdichte Dichtung damit:

  • Verdauungsflüssigkeiten und Insektenteile werden in der Falle aufbewahrt
  • Bakterien und Schimmelpilze können nicht eindringen

Um sicherzustellen, dass sich die Insekten in der Falle befinden, sind die Ränder der Blätter fingerartig Zilien diese Spitze zusammen, wenn die Blätter zudrücken. Diese langen, haarähnlichen Vorsprünge lassen die Pflanze aussehen, als hätte sie stachelige Zähne; Aber die Flimmerhärchen dienen eigentlich nur dazu, die Falle zu schließen.

Da ist ein obere Grenze zum Größe von Insekten, die die Falle aufnehmen kann. Fallen sind höchstens etwa 1 Zoll lang, und ein Insekt sollte idealerweise etwa ein Drittel dieser Größe haben. Wenn ein Insekt zu groß ist, kann die Falle nicht dicht genug sein, um Bakterien und Schimmelpilze fernzuhalten. Wenn Bakterien und Schimmelpilze erst einmal eingedrungen sind, können sie sich vermehren, wenn sie sich an dem abbauenden Insekt erfreuen, und die Blätter der Falle werden dem Angriff ebenfalls erliegen. Die Falle wird schwarz, wenn die Blätter verfaulen, und das Ganze wird irgendwann von der Pflanze fallen.

Venus Fliegenfallen können hier und da eine Falle verlieren, weil die Pflanze schließlich neue sprießen kann. Wie ein Haushaltsartikelhersteller hat die Natur die Fallen mit konstruiert geplante Obsoleszenz. Nach etwa 10 bis 12 Schließungen (teilweise oder vollständig) verlieren die Fallen die Fähigkeit, alles zu erfassen. Die Blätter bleiben weit gespreizt, und statt das Ritual, Insekten anzuziehen und zu fressen, zu durchlaufen, widmet die ehemalige Falle ihre Energie dem Prozess von Photosynthese für den Rest seiner Lebensdauer normalerweise um 2 bis 3 Monate. Auf diese Weise kann die Pflanze, wenn eine Falle wiederholt durch nicht essbare Objekte stimuliert wird, einen Teil der Energie und des ATP zurückgewinnen, die beim Öffnen und Schließen der Falle während dieser Zeit anfallen, die ausschließlich auf die Photosynthese gerichtet ist.

Zurück zum Abendessen: Sobald das Insekt in der Falle fest verankert ist, kann der Verdauungsprozess beginnen. Die Falle dient jetzt als Miniaturbauch. Genau wie unsere Mägen scheidet die Falle aus saure Verdauungssäfte Das:

  1. Lösen Sie die weichen Gewebe und Zellmembranen der Nahrung
  2. Dienen als Antiseptikum, um kleine Mengen von Bakterien abzutöten, die versehentlich mit dem Futter verspeist oder versiegelt wurden
  3. DNA, Aminosäuren und andere zelluläre Moleküle enzymatisch in kleine Stücke verdauen, die von der Pflanze aufgenommen werden können

Diese Verdauungssäfte werden von den Drüsen auf der Innenseite der Falle direkt auf die eingeschlossene Beute abgesondert. Das Insekt wird innerhalb von fünf bis zwölf Tagen in diese Säfte getaucht, wobei das Insekt verdaut und Nährstoffe extrahiert werden. Die Zeit hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Größe des Insekts - Je größer es ist, desto länger dauert der Abbau.
  • Alter der Falle - Die Verdauungsflüssigkeit wird nach jeder Verdauung recycelt, und eine ältere Falle kann eine etwas schwächere Mischung aus Säure und Enzymen ausscheiden.
  • Temperatur - Die Umgebungstemperatur kann sich auf die Zersetzungsgeschwindigkeit auswirken. Bis zu einem gewissen Grad erhöht die Temperatur die enzymatischen Prozesse viel schneller.

Der Vorgang wird fortgesetzt, bis das Insekt nur noch schwer ist Exoskelett. (Im Gegensatz zu Menschen und anderen Wirbeltieren, die über ein inneres starres Skelett aus verkalktem Knochengewebe verfügen, verwenden Insekten und Spinnentiere ein flexibleres äußeres Exoskelett, um sowohl den Körper zu schützen als auch den Rahmen dafür zu bilden.) Sobald die Nährstoffe aus der Säure entfernt werden Bad nimmt die Pflanze die Verdauungsflüssigkeit wieder auf. Dies dient als Signal, um die Falle wieder zu öffnen, und die Reste des Insekts werden normalerweise entweder im Regen weggespült oder vom Wind weggeweht.

Wachsende Fliegenfallen zu Hause

Ein Terrarium bietet eine feuchte, feuchte Umgebung für das Pflanzenwachstum.

Ein Terrarium bietet eine feuchte, feuchte Umgebung für das Pflanzenwachstum.

Wenn Sie nicht dort leben, wo die Venusfliegenfallen natürlich wachsen, werden Sie wahrscheinlich nicht in der Lage sein, eine in den Dreck in Ihrem Garten zu werfen und zu beobachten, wie sie wächst. Wenn Sie jedoch bereit sind, etwas Zeit und Mühe zu investieren, können Sie die Venusfliegenfalle sicher zu Hause anbauen.

Die Grundregel für den Anbau von Venusfliegen besteht darin, die Bedingungen zu simulieren, unter denen sie normalerweise gedeihen. Dies bedeutet, dass sie sich in einer Umgebung befinden müssen, in der:

  • Feucht - Sie müssen ein wenig über das Wetter nachdenken, in dem Sie leben. Wenn Sie in einer Gegend leben, die für ihre Luftfeuchtigkeit bekannt ist, z. B. in den Tropen oder im Südosten der Vereinigten Staaten, können Sie diese Pflanzen wahrscheinlich in einem einfachen Topf anbauen. In Gegenden mit niedriger Luftfeuchtigkeit wie dem Südwesten der USA müssen Sie jedoch in ein kleines investieren Terrarium. Mit einem Terrarium züchten Sie Pflanzen in einem transparenten, losen Deckelbehälter, der die Feuchtigkeit speichert und die Luft feucht hält, während Sie noch viel Sonnenlicht hereinlassen.
  • Nass - Sie müssen den Boden im Topf oder Terrarium regelmäßig überprüfen, um sicherzustellen, dass er niemals austrocknet. Aber Sie sollten es auch nicht übertreiben; Venusfliegenfallen brauchen feuchte Böden, um ihre Wurzeln nass zu halten, aber sie möchten nicht in Wasser getaucht werden!
  • Sauer - Sie müssen zu einem Gartenfachgeschäft gehen und eine Mischung davon kaufen Torfmoos und Sand mit einem Nährstoffgehalt ähnlich dem in einem Moor. Vergessen Sie die Anzeigen, die Sie im Fernsehen gesehen haben, damit Düngemittel riesige, gesunde Pflanzen anbauen können. Venusfliegenfallen werden nur etwa 5 cm groß, mit etwa 4 bis 8 Fallen pro Pflanze. Wenn Sie Ihrer Venusfliegenfalle überschüssige Nährstoffe zuführen, um zu versuchen, sie zu vergrößern, kann es sein, dass Sie das Wachstum eher behindern als fördern, da sich die Pflanze in nährstoffarmen Umgebungen entwickelt hat.
  • Voller Insekten - Wenn Ihre Pflanze in einem Terrarium oder in Ihrem Haus wächst, in dem es nicht genügend Spinnen, Fliegen und andere Flytrap-Delikatessen gibt, müssen Sie sie selbst zur Verfügung stellen. Ihr Appetit ist nicht unersättlich; Zwei oder drei kleine Insekten (z. B. eine Stubenfliege) pro Monat können dies tun. Wenn sich Ihre Pflanze nicht im Freien befindet, müssen Sie möglicherweise auch die Reste nach einer Mahlzeit manuell entfernen. Ohne Regen und Wind kann das Exoskelett - die Essensreste des Essens - möglicherweise nicht vollständig aus der Falle entfernt werden.

Weitere Informationen zu Venusfliegen und verwandten Themen finden Sie auf den Links auf der nächsten Seite.


Videoergänzungsan: Wie frisst eine fleischfressende Pflanze? - Wissen macht Ah! - DAS ERSTE - WDR.




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