Wasserschläuche lassen ihren Beutetieren keine Chance

19. Februar 2011, 17:22
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Erstmals biophysikalische Untersuchungen an der fleischfressenden Pflanze

Der Wasserschlauch (Utricularia spp.) ist die artenreichste Gattung fleischfressender Pflanzen. Er fängt und verdaut Beutetiere, zumeist kleine Krebstierchen, mithilfe nur weniger Millimeter großer, blasenförmiger Saugfallen. Die Funktionsweise dieses im Pflanzenreich einzigartigen Fangsystems fasziniert Wissenschafter bereits seit Darwins frühen Arbeiten an fleischfressenden Pflanzen.

In einem Kooperationsprojekt zwischen der Plant Biomechanics Group vom Botanischen Garten der Universität Freiburg und dem Laboratoire de Spectrométrie Physique von der Universität Grenoble wurde dieser Beutefangmechanismus erstmals biophysikalisch im Detail untersucht. Die Ergebnisse wurden in den Proceedings of the Royal Society veröffentlicht.

Die Falle des Wasserschlauchs ist mit Wasser gefüllt, welches durch Drüsen herausgepumpt wird. Hierdurch wird ein Unterdruck im Falleninnern erzeugt und elastische Energie in den Fallenwänden gespeichert. Eine "Tür", an welcher sich vier hervorstehende Auslösehaare befinden, verschließt den Falleneingang wasserdicht. Werden diese Haare von einem Beutetier berührt, so öffnet und schließt sich die Fallentür im Bruchteil einer Sekunde, und die gleichzeitig auftretende Entspannung der Fallenwand führt dazu, dass Wasser und Beutetier eingesaugt werden.

Ultraschnelle Pflanzenbewegung

Der Fangvorgang dauert weniger als eine Millisekunde und zählt somit zu den schnellsten bekannten Pflanzenbewegungen überhaupt. Beutetiere werden mit bis zu 600facher Erdbeschleunigung eingesaugt, was ein Entkommen unmöglich macht. Die Deformation der Fallentür umfasst eine komplette Umkehr der Krümmung, die in mehreren Schritten abläuft. Diese ultraschnelle, komplexe und zugleich genaue und sich vielfach wiederholende Bewegung wird durch spezielle Anpassungen der Fallentürstruktur ermöglicht. Die Forscher konnten diesen Vorgang unterstützend durch numerische Simulationen und theoretische Modelle nachweisen. (red)


Abstract
Proceedings of the Royal Society B: Ultra-fast underwater suction traps

  • Mit Hilfe seiner Saugfallen fängt der Gemeine Wasserschlauch seine Beute im Bruchteil einer Sekunde.
    foto: carmen weißkopf

    Mit Hilfe seiner Saugfallen fängt der Gemeine Wasserschlauch seine Beute im Bruchteil einer Sekunde.

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