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Titel / Referat: Karnivoren - Fleischfressende Pflanzen

Schlagwörter: Utricularia, Genlisea, Drosera, Dionaea, Sarracenia, Pflanzen, Fallentypen Hausaufgabe, Referat

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Karnivoren - Fleischfressende Pflanzen

Inhalt:

  1. Was sind Karnivoren?
    1. Artenvielfalt, Vorkommen
    2. Fallentypen und Fangtechniken
  2. Pflanzen, sortiert nach Fallentypen im Überblick
    1. Utricularia
    2. Genlisea
    3. Drosera
    4. Dionaea
    5. Sarracenia
  3. Schlusswort und Quellenangabe


1. Was sind Karnivoren?
Der Name „Karnivore“ stammt aus dem Lateinischen und bedeutet soviel wie „fleischfressende“. Da diese Pflanzen nicht nur Insekten fangen, sondern durchaus auch Kleinkrebse, Spinnentiere und sogar Säugetiere, ist der Name „Insectivoren“ (Insektenfressende), wie sie oft genannt werden, nicht ganz richtig. Da das Substrat, in dem die meisten Karnivoren leben, stickstoff- und phosphatarm ist, müssen diese Pflanzen die fehlenden Bausteine anders ergänzen. Und das tun sie, in dem sie ein Beutetier anlocken, es töten und festhalten, verdauen (mit Hilfe von Verdauungsenzymen) und anschließend die Nährstoffe aufnehmen.

Die Unterscheidung zwischen karnivor und nicht karnivor ist bei einigen Pflanzenarten nicht leicht, da zwar Tiere „gefangen“, aber keine Verdauungsenzyme erzeugt werden. Angeblich sollen neue Forschungen ergeben haben, dass einige Bromelienarten (wie etwa Brocchinia) Verdauungsenzyme produzieren und so mit zu den Karnivoren gehören würden.


1.1 Artenvielfalt und Vorkommen
Die wohl bekannteste Karnivorenart ist die Venusfliegenfalle (Dionaea), die ihre Opfer mit Hilfe einer raffinierten Fangtechnik erbeutet, jedoch ist die nur ein kleiner Teil der großen Artenvielfalt. Seit dem 19. Jahrhundert werden immer neue Karnivoren gefunden und klassifiziert, momentan gibt es etwa 547 bekannte Arten weltweit. Insgesamt gibt es acht große Karnivorenfamilien, in die alle Arten eingeordnet werden können:

  1. Bromeliaceae:
    • 3 Arten (vielleicht karnivor)
  2. Byblidaceae:
    • ca. 2 Arten
  3. Cephalotaceae:
    • 1 Art
  4. Dioncophyllaceae:
    • 1 Art
  5. Droseraceae:
    • ca. 145 Arten
  6. Lentibulariaceae
    • ca. 304 Arten
  7. Nepenthaceae:
    • ca. 76 Arten
  8. Sarraceniaceae
    • 15 Arten


Die Verbreitung von Karnivoren geht über den ganzen Globus. Wichtig, damit die Pflanzen gedeihen können, ist ein feuchtes Klima. Also Regenwälder, Moore oder direkt das Wasser. Die Regenwälder Südostasiens (insbesondere Borneo) sind hauptsächlich von Nepenthes (Kannenpflanzen), die sogar teilweise epiphytisch wachsen, „bewohnt“, in Nordamerika findet man unter anderem die Dionaea (Venusfliegenfalle), in Südamerika einige Sarraceniae und auch in Europa, Australien und Afrika wachsen Karnivoren, wie z.B. Drosera (Sonnentau), Byblis (Regenbogenpflanze) und Aldrovanda (Wasserfalle).

Möchte man Karnivoren zu Hause halten, ist es wichtig ein Klima nachzuahmen, das dem der natürlichen Umgebung sehr ähnlich ist, weobei zu beachten ist, dass man z.B. eine Venusfliegenfalle und eine Kannenpflanzen nie unter gleichen Bedingungen halten darf, da der Feuchtigkeitsbedarf der zwei Pflanzen ein ganz anderer ist.




1.2 Fallentypen und Fangtechniken
Wie schon am Anfang dieser Arbeit gesagt wurde, besteht das Fangschema aus:

  • Anlocken
  • Töten
  • Festhalten
  • Verdauen
  • Nährstoffe nutzen

Im Laufe der Evolution entwickelten die Pflanzen die verschiedensten Fallentypen und reiften ihre Fangtechniken immer weiter aus, so dass es heute eine Vielzahl an Fallen gibt, die sich teilweise sehr stark voneinander unterscheiden. Grundsätzlich können die Fallen den folgende Typen zugeteilt werden:

  • Grubenfallen
  • Klappfallen
  • Klebefallen
  • Reusenfallen
  • Saugfallen

Nur, wie funktionieren diese Fallen?



Grubenfalle:
Bei der Grubenfalle wird das Beutetier durch einen Nektargeruch zu den, in Fallen umgeformten, Blättern gelockt, die ähnlich wie ein Trichter gebaut sind. Der Deckel (der nicht schließbar ist) verströmt den Nektargeruch. Das Beutetier klettert in den Trichter, um an den scheinbaren Nektar zu gelangen, dabei rutscht es an der, mit einer wachsartig beschichteten, Wand in den Verdauungssaft. Sollte das Tier versuchen an den rutschigen Wänden hochzuklettern, wird ihm das durch Härchen, die nach unten gerichtet sind, erschwert. Sollte es dem Tier nicht gelingen wieder aus der Falle zu klettern, ertrinkt es im Verdauungssaft und sinkt auf den Grund, wo die Verdauung beginnt. Diese Art von Falle wird von allen Kannen- und Schlauchpflanzen genutzt.


Klappfalle: 
Auch hier werden die Beutetiere wieder durch einen Nektargeruch angelockt. Dieser führt sie in Fangapparate, die aus zwei gezahnten Blatthälften bestehen und immer mindestens drei Fühlborsten besitzen. Berührt ein Beutetier zwei der Borsten unmittelbar hintereinander, dann schnappt die Falle zu, in dem die äußeren Zellen des Blattes aufgepumpt werden und die inneren schrumpfen. Dieser Vorgang kann in einer zwanzigstel Sekunde geschehen und zählt somit zu den schnellsten Bewegungen im Pflanzenreich. Ist das Opfer einmal eingeschlossen, ist es unmöglich wieder herauszukommen. Die beiden Blatthälften wirken wie ein Gefängnis. Nachdem die Beute gefangen wurde tasten Eiweißrezeptoren die Beute ab, um zu testen, ob es sich auch um „wirkliches Futter“ handelt. Wenn das der Fall ist, dann setzen Verdauungsenzyme ein und die Pflanze entzieht dem Tier die nötigen Nährstoffe. Die Verdauung kann einige Tage, bis hin zu einigen Wochen dauern, danach öffnet sich die Falle und die unverdauten Teile der Beute werden vom Wind weggetragen.

Selbiges Prinzip funktioniert auch im Wasser (Aldrovanda), nur dass hier die Fallen wesentlich kleiner sind und die Beute nach der Verdauung logischerweise nicht vom Wind weggetragen wird. Dieser Fallentyp wird von allen Venusfliegenfallen genutzt.


Klebefalle: 
Pflanzen, die diesen Fallentyp nutzen, besitzen Blätter mit Tentakeln, an deren Ende ein, nach Nektar riechendes, Leimtröpfchen sitzt. Setzt sich nun ein Beutetier auf eines dieser Blätter, so bleibt es kleben und bei Befreiungsversuchen berührt es immer mehr Tentakel, bis es schließlich komplett gefangen ist. Einige Arten können ihre Blätter bewegen und rollen sich zusätzlich ein, um die Beute festzuhalten. Nachdem der Eiweißtest erfolgt ist, wird das Tier (mit Hilfe von Enzymen) verdaut. Dieser Fallentyp wird Beispielsweise vom heimischen Sonnentau und dem Fettkraut genutzt.


Reusenfalle:
Die Reusenfalle ist eine der unbekanntesten Fallenarten, was daran liegt, dass sich die Falle unterirdisch befindet. Pflanzen, die den Fallentyp nutzen, besitzen neben dem Wurzelwerk noch gegabelte, spiralig gedrehte und innen mit Reusen versehene Ausläufer, die am 0Ende eine Öffnung besitzen und schließlich zum „Magen“ der Pflanze führen. Gerät ein Beutetier (vorwiegend Bodeninsekten) durch eine Öffnung in die „Irrgartenfalle“, so kann es, aufgrund der Reusen, nur in eine Richtung weitergelangen, nämlich Richtung Magen. Dort beginnt sofort die Zersetzung der Beute. Diese Fallenart ist die komplizierteste im ganzen Karnivorenreich und wird nur von den Genlisea-Arten genutzt.


Saugfalle:
Diese Fallen befinden sich häufig unter Wasser. Die Pflanze besitzt hierbei kleine Bläschen, in denen Unterdruck herrscht. Berührt nun ein Beutetier eines der Tasthärchen am Deckel, so klappt dieser nach innen und das Tier wird im Bruchteil einer Sekunde (schnellste Bewegung im Pflanzenreich) eingesaugt. Wenn die Pflanze verdaubare Beute erwischt hat, setzen die Verdauungsenzyme an.


2. Pflanzen im Überblick


2.1 Ultricularia
Deutscher Name: Wasserschlauch

Fallenart: Saugfalle

Verbreitung: fast überall, außer in sehr kalten Regionen

Besonderheiten: große Variationsbreite, die Ultricularia wird in folgende Arten unterteilt:

  • Aquatische
  • Semi-aquatische
  • Terrestrische
  • Epiphytische


Große Blütenvariationen, Blüten erinnern stark an Orchideen


Beschreibung:
Enorm große Variationsbreite.

Epiphytische Ultricularia können Speicherknollen bilden, um Trockenphasen zu überdauern. Eine terrestrische Art kann auf diese Weise sogar mehrere Monate Trockenzeit überleben. Andere Arten hingegen leben völlig im Wasser und sind teilweise sogar Winterhart.

Ein wichtiges Merkmal sind die Saugfallen, die an Stelle der Wurzeln unterhalb der Pflanze sitzen.


2.2 Genlisea
Deutscher Name: Reusenfalle

Fallenart: Reusenfalle

Verbreitung: Südamerika und Südafrika

Besonderheiten: ein einzigartiges und kompliziertes Fallensystem

Beschreibung:
Rosettige Blattklumpen mit langgestielten Blüten. Neben den Wurzeln hat sie ein kompliziertes Fallensystem, daher wirkt sie auf Leihen eher unscheinbar.


2.3 Drosera
Deutscher Name: Sonnentau

Fallenart: Klebefalle

Verbreitung: in fast allen Gebieten

Besonderheiten: es gibt Arten, die Zwiebel bilden und sich teilweise vegetativ vermehren 

Beschreibung:
Die zweitgrößte Karnivorenart. Meist ein rosettenartiger Aufbau.

Diese Karnivore kommt in allen Erdteilen vor und ist ebenfalls in Österreich, in den Mooren, anzutreffen. Sie hat meiste lange, stielartige Blätter, die am Ende mit Fanghaaren und Leimtröpfchen besetzt sind. Einige winterharte Pflanzen sterben im Winter komplett ab und überdauern den Winter in ihren Zwiebeln, andere bilden Winterknospen und diejenigen, die in subtropischen oder tropischen Gebieten gedeihen, wachsen das ganze Jahr über.

Einige Arten des Sonnentaus stehen unter Naturschutz.


2.4 Dionaea
Deutscher Name: Venusfliegenfalle

Fallenart: Klappfalle

Verbreitung: USA

Besonderheiten: zwiebel- bzw. knollenbildend

Beschreibung:
Die wohl bekannteste Karnivorenart. Rosettenartiger Aufbau, die Blüten wachsen am Ende langer Stiele. Die Pflanze kommt ausschließlich in Moorgebieten der USA (Carolina) vor.

Im Winter stirbt der obere Teil der Pflanze komplett ab, im Frühjahr wachst die Pflanze erneut aus den Zwiebeln.


2.5 Sarracenia
Deutscher Name: Schlauchpflanze

Fallenart: Grubenfalle

Verbreitung: Nordamerika

Besonderheiten: einige Arten nach Europa verschleppt und ausgewildert

Beschreibung:
Die trichterartigen Blätter stehen meist senkrecht in die Höhe, haben einen Deckel, der in Form und Farbe variiert und sind stets mit der Verdauungsflüssigkeit gefüllt.

Diese Art kann eine Höhe von bis zu 100 cm erreichen, oft sind die Fangapparate im Sommer so voll mit Insekten, dass die Blätter knicken oder die Beute gar verschimmelt, bevor sie überhaupt in die Verdauungsflüssigkeit gelangt.

Die Grubenfalle ist eindeutig die bewährteste Fangmethode unter den Karnivoren.


3. Schlusswort und Quellenangabe
Ich hoffe, ich konnte mit dieser Arbeit einen kleinen Einblick in die faszinierende Welt und Artenvielfalt der Karnivoren gewähren.

Da die genauere Beschreibung der vielen Unterarten den Rahmen dieser Semesterarbeit sprengen würden, habe ich mich auf die – in meinen Augen – wichtigsten Karnivoren beschränkt, da sich diese von ihren Unterarten nicht allzu sehr unterscheiden und trotzdem zeigen, welche raffinierte Fangtechnik im laufe der Evolution entwickelt wurde und wie anpassungsfähig einige Arten sein können.


Quellenangabe:

  • http://www.carnivoren.org

 

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