Bei fleischfressenden Pflanzen ist die Venusfliegenfalle zu nennen Capturing Seine Beute mit seinen muschelschalenartigen Blättern wird uns wahrscheinlich in den Sinn kommen. Während Forscher lange die Bewegung fleischfressender Pflanzen untersucht haben, ist die weniger bekannte aquatische Wasserradpflanze (Aldrovanda vesiculosa) ist die einzige bekannte Pflanzenart, die die Morphologie ihrer sackartigen Fallen verändern kann, wenn sie ihre Beute verdaut.
Dr. Anna Westermeier und Kollegen aus der Universität Freiburg entwickelt die erste Mikro-CT-Methode, um die Morphologie der empfindlichen Schlagfallen der Wasserradpflanze in 2D und 3D zu verfolgen. Die Forscher fanden heraus, dass das Fallenvolumen auf 9.3 % der ursprünglichen Größe abnehmen kann, wenn sich die Falle beim Schließen verengt. Zuvor studierte Dr. Anna Westermeier die Fallenmorphologie fleischfressender Wasserschlauch und in 2018, enthüllte die Prinzipien der Schnappbewegung in der Wasserradanlage.
Die Wasserradpflanze ist weltweit vom Aussterben bedroht. Es schwimmt unter der Wasseroberfläche und besteht aus 4-9 fleischfressenden Blättern, die in einem Wirtel angeordnet sind. Die Fallen sind modifizierte Blattspreiten, die zwei Lappen haben, die an der Mittelrippe verbunden sind. Im Verhältnis zu den aus den Blattstielen austretenden Borsten gibt es freiseitige und borstenseitige Lappen, die sich unterschiedlich krümmen, sobald die Beute gefangen ist. Die Schlagfallen können sich in 10-20 ms schließen, was sie zehnmal schneller macht als die Venusfliegenfalle.
Westermeier und Kollegen verwendeten Wasserradpflanzen aus dem Botanischen Garten Freiburg, die ursprünglich in Darwin, Australien, gesammelt wurden. Die 3-5 mm langen adulten Fallen im verengten Zustand wurden mit Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Mikro-CT-Scanning mit zwei unterschiedlichen Probenvorbereitungsmethoden untersucht. Die Forscher nutzten die AVIZO-Bildanalysesoftware um Luftblasen zu segmentieren und Beute aus den Fallen zu machen. Die Fallenvolumina wurden aus der Mittelrippenlänge geschätzt.
Die Fallen reagierten sehr empfindlich auf Handhabung und Fixierung während der Lichtmikroskopie- und REM-Verfahren, aber die Auslösehaare, die Zähne an den Fallenrändern und die knopfförmigen Drüsen konnten in frischen Handschnitten sichtbar gemacht werden. Die Mikro-CT-Scans zeigten keine Artefakte, die durch Handhabung oder chemische Behandlung verursacht wurden.
Die Fallenvolumina variierten stark zwischen Fallen, die unterschiedliche Beute fingen. Wenn eine Mückenlarve halb verdaut war, betrug das Fallenvolumen 40.5 % im Vergleich zu seiner theoretischen ursprünglichen Größe. Die Fallenvolumina betrugen 15.3 % bzw. 9.3 %, wenn die Beute ein Ruderfußkrebsweibchen bzw. eine Chironomidae-Larve war. Die unterschiedliche Beute schien zu einer Veränderung der gesamten Konfiguration der Fallen und zu unterschiedlichen Krümmungsniveaus in den Lappen der freien Seite und der Borstenseite geführt zu haben.
