Die Wasserfalle trägt ihren englischen Namen "Waterwheel" aufgrund der Blätter, die wie Speichen an einem Rad abstehen. Die fleischfressende Pflanze schnappt schneller zu als die Venusfliegenfalle.
Freiburg – Blitzschnell klappen die beiden Hälften des umgebildeten Laubblatts zu und der Wasserfloh kann nicht mehr entrinnen. Wie dieser Schnappmechanismus, mit dem die fleischfressende Wasserfalle (Aldrovanda vesiculosa) ihre Beute einfängt, im Detail abläuft, hat nun ein Team um Anna Westermeier, Simon Poppinga und Thomas Speck von der Universität Freiburg erstmals nachgewiesen.
Die an Land lebende Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula) und die weit weniger bekannte aquatische Wasserfalle sind die einzigen fleischfressenden Pflanzen mit Schnappfallen. Während zur Venusfliegenfalle schon länger intensive Forschung stattfindet, sind die zehnmal schnelleren Unterwasserschnappfallen der Wasserpflanze bislang noch wenig untersucht. Das Team um die Freiburger Biologen hat deren Bewegungsprinzip nun mittels Experimenten und Computersimulationen entschlüsselt.
Die Forscher fanden heraus, dass die Pflanze ihre nur drei Millimeter kleine Falle zuschnappen lässt, indem sie den Innendruck in den Zellen des Blattes aktiv verändert, was die Durchbiegung der Mittelrippe zur Folge hat und zudem eine innere Vorspannung freisetzt. Dies hat wahrscheinlich einen Beschleunigungseffekt zur Folge, wie die Forscher im Fachjournal "Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences" schreiben.
Deutlich unterschiedliche Mechanismen
Die Venusfliegenfalle dagegen zeigt einen hydraulischen Mechanismus, um die Krümmung ihrer Fallenhälften zu verändern und somit schnell zuzuschnappen. Obwohl beide Pflanzen viele Gemeinsamkeiten teilen, unterscheidet sich die Mechanik der Fallen deutlich. Mit diesem Befund lassen sich möglicherweise nicht nur die Entstehung von Schnappfallen aus evolutionärer Sicht besser verstehen, sondern auch die Anpassung an die verschiedenen Lebensräume – auf der Erde bei der Venusfliegenfalle, unter Wasser bei der Wasserfalle.
Eine Idee zur bionischen Umsetzung der Wasserfallen-Zuschnappbewegung hat das Team zusammen mit weiteren Kollegen von der Universität Stuttgart und dem Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung (DITF) auch schon vorgestellt: Eine Fassadenverschattung, die die gleiche Öffnungs- und Schließbewegung wie ihr biologisches Vorbild, die Wasserfalle, zeigt, lässt sich auch an komplexe Gebäudehüllen anbringen. (red, 20.5.2018)