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Der Appetit von Pflanzen auf Fleisch

Es ist ein schönes Beispiel klassischer, konvergenter Evolution. Der genetische Prozess, der es Pflanzen ermöglicht, sich von Insekten ernähren zu können vollzog sich auf drei verschiedenen Kontinenten auf gleiche Weise.

Wie die DNA-Sequenzierung Insekten-fressender Pflanzen aus drei verschiedenen Familien, beheimatet auf drei verschiedenen Kontinenten, zeigte, passte sich jede kontinentspezifische Pflanze trotz unterschiedlicher Umweltbedingungen auf ihre eigene, dennoch gleiche Art und Weise an den Mangel verfügbarer Nährstoffen an.

Wie im Science Ecology & Evolution(1) veröffentlicht untersuchte ein Forscherteam um Mitsuyasu Hasebe, Kenji Fukushima und Victor Albert, die DNA des Zwergkrugs (cephalotus follicularis, Familie der Zwergkruggewächse, endemisch im äußersten Südwesten Australiens), der nordamerikanischen Roten Schlauchpflanze (sarracenia purpurea, Schlauchpflanzengewächse) sowie der auf den Philippinen heimischen Nepenthes alata (Kannenpflanzengewächse).

von links nach rechts: Cephalotus follicularis, Australien (Quelle: Wikipedia, Holger Hennern), Nepenthes alata, Philippinen (Quelle: Wikipedia, JeremiahsCPs), Sarracenia purpurea, Nordamerika (Quelle: Wikipedia, Olivier Pouzin )

 

Gemeinsam haben die verschiedenen Pflanzen den blattartigen Krug, der im unteren Bereich sehr rutschig und mit einer mehr oder weniger großen Menge an Verdauungsenzymen gefüllt ist. Die Beschaffenheit im Inneren des Kruges macht es Insekten unmöglich wieder entweichen zu können. Angelockt werden die Insekten durch süßen, toxisch einwirkenden Nektar oder durch die attraktive Farbgebung.

Die genetische Analyse erbrachte eindeutige Hinweise, dass jede Pflanze während ihrer evolutionären Entwicklung zu Karnivoren ältere Proteine zur Herstellung von Enzymen zweckentfremdete, um schließlich Beute verdauen und Nährstoffe aufnehmen zu können.

It suggests that there are only limited pathways for becoming a carnivorous plant.
These plants have a genetic tool kit, and they’re trying to come up with an answer to the problem of how to become carnivorous. And in the end, they all come up with the same solution.”

Victor Albert, Biologe, University New York, Buffalo

Nach Ansicht der Wissenschafter war dieser Prozess in evolutionsbiologischer Hinsicht der schnellstmögliche Weg um sich zu einer Raubpflanze entwickeln zu können und somit den Mangel an zur Verfügung stehenden Nährstoffen auszugleichen. Immerhin hat sich dieses Prinzip vollkommen unabhängig bei den aufgeführten weit voneinander entfernten Familienvertretern durchgesetzt und bewährt.

 

 


(1) http://www.nature.com/articles/s41559-016-0059
Artikelbild: Natalie McNear/Flickr