Wie Schnelltentakeln die fleischfressende Pflanze füttern

Freiburg im Breisgau – Fleischfressende Pflanzen lauern ihrer Beute in vielen Varianten auf: mit klebrigen Tropfen, rutschigen Wasserkelchen oder zuschnappenden Fallen. Doch ein kleiner australischer Sonnentau (Drosera glanduligera) geht auf Nummer Sicher: Zusätzlich zu den klaren klebrigen Tropfen an Haartentakeln – die der ganzen Art ihren Namen gaben –, hat es einen besonders schnellen Schnappmechanismus entwickelt. Als Forscher diesen jetzt genauer untersuchten, stellten sie fest, dass es sich um eine biologische Einweg-Falle handelt. Während die strahlenförmig ausliegenden Schnelltentakel ein vorbeistreifendes Insekt in Richtung Verdauungsorgan schleudern, bricht der Mechanismus. Allerdings wächst Ersatz schnell nach, schreiben die Forscher im „PLoS ONE“. Ihre biophysikalische Erklärung liefert auch eine Grundlage dafür, wie Schnappfallen bei Pflanzen im Laufe der Evolution entstanden sein können.

Sonnentau mit kleinen Fangarmen rund um die Blätter, an denen durchsichtige Tropfen sitzen.
Sonnentau mit Tentakeln

„Wir zeigen, dass Drosera glanduligera einen ausgeklügelten Katapultmechanismus besitzt“, schreibt das Team um Thomas Speck von der Gruppe Pflanzenbiomechanik der Universität Freiburg. „Solche ‚aktiven’ Fangmechanismen bei fleischfressenden Pflanzen haben seit Charles Darwins frühen Arbeiten die Wissenschaftler besonders fasziniert, weil Klappbewegungen beteiligt sind“, Gemeinsam mit einem privaten Zuchtexperten solcher Pflanzen hatten die Forscher das Verhalten des besonderen Sonnentaus gefilmt, biophysikalisch analysiert sowie die Zellstruktur der nicht klebrigen Schnelltentakeln untersucht.

Die löffelförmigen Blätter dieser Art des Sonnentaus sind an ihrer Oberfläche mit Klebtentakeln bestückt, welche Insekten festhalten und langsam in Richtung der mittigen Verdauungsöffnung ziehen. Rund um den Blattrand herum liegen wie Sonnenstrahlen zusätzlich bis zu 18 flache, lange Schnapp- oder Schnelltentakeln aus. Im Schnitt sind sie nur sechs Millimeter lang, eine berührungsempfindliche Drüse an ihrer Spitze registriert äußeren Reiz. Nach nur 400 Millisekunden reagiert das untere Ende des Tentakels. Er schnappt zu einem Halbkreis zusammen, bis sich das lange Ende – samt Beute – rund 75 Millisekunden später in einem Kreisbogen in die Mitte des Fangblattes bewegt hat.



Allerdings beruht der Schnappmechanismus nicht – wie bei manch anderer Pflanze – auf einer rein mechanischen Vorspannung, welche sich bei Berührung löst. Vielmehr beobachtete das Team, dass das Schnappen auch deutlich langsamer ablaufen kann. Das deutet darauf hin, dass der körperliche Zustand der Pflanze wichtig ist, ebenso wie Umweltfaktoren. An sehr heißen Tagen scheint der Mechnanismus am schnellsten abzulaufen. Unter dem Rasterelektronenmikroskop zeigte sich, dass die Zellen auf der Innenseite der späteren Krümmung größer sind als jene an der Außenseite. Nach dem Schnappen ist ein Teil der inneren Zellen durch Knicken zerstört, sodass jede Tentakel die Bewegung nur einmal ausführen kann.


Speck und Kollegen halten nach Bewegungsanalysen eine hydraulische Erklärung für wahrscheinlich: Bei Berührung kommt es zu einem blitzartigen Wassertransport von inneren zu äußeren Zellen, sodass sich die innere Seite zusammenzieht und die äußere ausdehnt. Dass der Schnelltentakel danach zerstört ist, kompensiert der Sonnentau durch schnelles Nachwachsen. In seiner Wachstumsphase von nur vier Monaten entwickelt er alle drei bis vier Tage neue Blätter. Insgesamt erhöht der Schnappmechanismus die Beutequote der Pflanze. Die Tentakeln erweitern nicht nur die Fangfläche des Blattes, sondern können die Beute auch vor tierischen Beutedieben schützen sowie Insekten wieder einfangen und niederdrücken, die sich eventuell aus den Klebetentakeln befreit haben.