Wenn Sie eine fleischfressende Pflanze in freier Wildbahn finden möchten, gehen Sie normalerweise am besten dorthin, wo es sonnig und nass ist. In wassergesättigten und nährstoffarmen Böden finden Sie fleischfressende Pflanzen wie Sonnentau oder Kannenpflanzen, die ihre Nahrung mit Nährstoffen aus ihrer Insektenbeute ergänzen. Aber Drosophyllum lusitanicum, die taufrische Kiefer oder der portugiesische Sonnentau ist anders. Es lebt in trockenen, feuergefährdeten Lebensräumen. Es ist auch ein bisschen eine taxonomische Kuriosität. Es ist definitiv keine Kiefer und auch kein Sonnentau. Es ist von einer anderen Familie als Sonnentau, den Drosophyllaceae. Obwohl D. lusitanicum fällt als Kuriosität auf, es ist kein kompletter Freak.

„Obwohl es in vielerlei Hinsicht einzigartig ist, verwendet Drosophyllum auch den gleichen Fangmechanismus (Klebefalle) wie eine Vielzahl anderer fleischfressender Pflanzen (z. B. Drosera, Byblis, Roridula, Pinguicula, Triphyophyllum und Philcoxia verwenden auch Klebefallen)“, sagte Laura Skates, die an dem Papier gearbeitet haben, das die Pflanze untersucht hat “Eine ökologische Perspektive auf „Pflanzen-Fleischfresser jenseits von Mooren“: Ernährungsvorteile des Beutefangs für die fleischfressende Mittelmeerpflanze Drosophyllum lusitanicum".

„Diese Gattungen haben sich alle größtenteils unabhängig voneinander entwickelt (mit Ausnahme der Klebefallen und gestielten Drüsen in Drosophyllum und Triphyophyllum [Dioncophyllaceae], die Schwesterfamilien sind. Die gestielten Drüsen in diesen beiden fleischfressenden Pflanzen sind in ihrer Struktur tatsächlich sehr ähnlich, da sie sehr komplex sind und die einzigen sind, die sowohl von Xylem- als auch von Phloemgefäßen bewässert werden. Obwohl es wichtige Unterschiede zwischen diesen beiden Gattungen gibt: Triphyophyllum ist nur im Anfangsstadium fleischfressend und produziert wenige lineare, Drosophyllum-ähnliche Blätter in einer Rosette aus ansonsten lanzettlichen, nicht fleischfressenden Blättern. Dann wächst sie zu einer Liane heran, die keine fleischfressenden Blätter produziert. Durch Lernen Drosophyllum Durch den Vergleich mit diesen anderen Pflanzengruppen mit Klebefallen können wir besser verstehen, wie und warum sich diese fleischfressenden Pflanzen entwickelt haben.“

Schlittschuhe und Kollegen beschlossen, den Stickstoff in der zu untersuchen Drosophyllum Blätter, um zu sehen, wie viel Stickstoff von seiner Beute stammt. Stickstoff, sagte Skates, ist wichtig. „Es gibt drei Gründe, warum wir uns auf Stickstoff konzentrieren: 1) es ist ein essentielles Element für alle lebenden Organismen, 2) es kommt normalerweise in sehr geringen Konzentrationen im Boden vor, in dem fleischfressende Pflanzen wachsen, und 3) es kommt natürlich in Form von zwei stabilen Isotopen vor (¹⁴N und ¹⁵N)."

Die Differenz zwischen ¹⁴N und ¹⁵N ist nur sein Gewicht; ¹⁴N hat sieben Protonen und sieben Neutronen. Die sieben Protonen bilden das Element Stickstoff, im Gegensatz zu Kohlenstoff oder Sauerstoff. Die sieben Neutronen machen den Kern stabil, aber einige Isotope Stickstoff haben ein zusätzliches Neutron. Diese schwerere Form von Stickstoff ist immer noch stabil, aber das zusätzliche Neutron kann eine nützliche Markierung sein. „In einer typischen Nahrungskette haben ‚normale' Pflanzen die niedrigsten ¹⁵N:¹⁴N-Verhältnis und der Anteil an ¹⁵N wird zunehmen, wenn Sie sich in der Nahrungskette von Pflanzen zu Pflanzenfressern zu Allesfressern zu Fleischfressern nach oben bewegen. Das ist weil ¹⁵N ist schwerer und wird leichter im Körper zurückgehalten, während ¹⁴N ist leichter und bewegt sich leichter durch Stoffwechselprozesse, um schließlich ausgeschieden zu werden“, sagte Skates.

„Bei fleischfressenden Pflanzen erwarten wir, dass nicht fleischfressende Pflanzen die niedrigsten Werte haben werden ¹⁵N:¹⁴N-Verhältnis und Insekten haben das höchste ¹⁵N:¹⁴N-Verhältnis. Da fleischfressende Pflanzen Stickstoff sowohl aus dem Boden als auch aus Insekten beziehen können, erwarten wir, dass fleischfressende Pflanzen eine ¹⁵N:¹⁴Das N-Verhältnis liegt irgendwo zwischen nicht fleischfressenden Pflanzen und Insektenbeute, je nachdem, wie sehr sie auf Beute angewiesen sind, um ihre Nährstoffe zu erhalten.“

„Um die Menge zu messen ¹⁴N und ¹⁵N in den Pflanzenblättern und den Insekten zerkleinern wir jede Probe zu einem trockenen Pulver, geben das Pulver in eine kleine Zinnkapsel und lassen es dann durch ein EA-IRMS (Elementaranalysator, gekoppelt an ein Isotopenverhältnis-Massenspektrometer) laufen.“

Die Ergebnisse zeigten, dass die D. lusitanicum Pflanzen erhielten tatsächlich Stickstoff aus ihrer Insektenbeute, aber dieser Anteil war von Ort zu Ort unterschiedlich. In Puerto de Gáliz trugen die Insekten nur 36 % des Stickstoffs in der Pflanze bei. Bei Montera del Torero waren es 75 %, mit Sierra Carbonera dazwischen. „Es war faszinierend, die Unterschiede zwischen den drei Standorten zu sehen – nicht nur in der Insektenbeute, sondern auch in den Bodeneigenschaften. Dies zeigt, dass es keine Einheitslösung gibt, wenn es um die ernährungsphysiologischen Vorteile geht, die fleischfressende Pflanzen aus Beute ziehen können – es spielen viele Faktoren eine Rolle, einschließlich der Verfügbarkeit von Beute und der Bodenchemie“, sagte Skates.

Es war nicht nur Stickstoff, den die Pflanze aus ihrer Beute gewann. Die Autoren fanden heraus, dass Kohlenstoff ein weiterer Input für die Pflanze war. Dieses Ergebnis war keine Überraschung, sagte Skates. „Einige andere Studien haben gezeigt, dass fleischfressende Pflanzen etwas Kohlenstoff aus ihrer Beute gewinnen können, also haben wir das erwartet Drosophyllum könnte neben der Stickstoffaufnahme etwas Kohlenstoff aus der Beute aufnehmen. Wir würden vermuten, dass die fleischfressende Pflanze gleichzeitig viele andere Nährstoffe aufnimmt (aber bei Stickstoff können wir diese Aufnahme zumindest mit stabilen Isotopentechniken messen).“

Drosophyllum ist Teil einer bevorstehenden Doktorarbeit von Skates, in der sie auch einige andere Pflanzen untersuchen wird. „Ich schreibe gerade meine Doktorarbeit über Byblis-Arten aus Westaustralien! Es ist faszinierend, verschiedene fleischfressende Pflanzen zu vergleichen, die alle eine sehr ähnliche Falle haben. Die klebstofffressenden fleischfressenden Pflanzen bieten einige aufregende Möglichkeiten, Fleischfresser sowohl ökologisch als auch evolutionär zu vergleichen. Ich würde gerne in Zukunft mehr Zeit mit der Erforschung von Drosophyllum verbringen, wenn sich die Gelegenheit ergibt, insbesondere um die Ähnlichkeiten und Unterschiede zu anderen fleischfressenden Pflanzen mit klebrigen Blättern genauer zu untersuchen.“

Die größten Probleme für die Forschung seien Logistik und Finanzen, die normalerweise mit internationaler Forschung einhergehen, sagte Skates. „Das Projekt war eine internationale Zusammenarbeit, an der mehrere Forscher aus Australien, Spanien und Deutschland beteiligt waren. Die Pflanzen-, Boden- und Insektenproben wurden an drei Standorten in Spanien von Dr. Paniw und Prof. Ojeda mit den erforderlichen Genehmigungen der andalusischen Regionalregierung (Consejería de Medio Ambiente, Junta de Andalucía) gesammelt. Diese Erlaubnis war sehr wichtig zu beachten, weil Drosophyllum ist eine Art auf der Roten Liste. Die Proben wurden dann an das BayCEER-Labor für Isotopenbiogeochemie an der Universität Bayreuth, Deutschland, geschickt. Ich bin von Australien nach Deutschland gereist, um mich bei Prof. Gebauer über Stabilisotopentechniken zu informieren und die Proben für die Stabilisotopenanalyse vorzubereiten.“

„All dies wäre ohne finanzielle und institutionelle Unterstützung nicht möglich gewesen – ich danke der International Carnivorous Plant Society für die finanzielle Unterstützung der Analysen der Pflanzen-, Insekten- und Bodenproben und der Australian Flora Foundation für die Unterstützung meiner Reise nach Deutschland, um die Isotopenanalysen abzuschließen. Finanzielle Unterstützung für die Feldforschung wurde durch das Projekt HERRIZA (CGL2015-64007-P, MINECO-FEDER) vom spanischen Ministerium für Wissenschaft, Innovation und Universitäten bereitgestellt.“

Die Ergebnisse der Studie zeigen, wie die chemische Analyse einer Pflanze Ergebnisse liefern kann, die uns ihren Platz in einem Ökosystem verraten. Skates sagte, dass Insekten zwar an sich wichtig für den Naturschutz sind, die Forschung jedoch ihre Bedeutung für das Überleben des portugiesischen Sonnentaues gezeigt habe. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Insektenbeute ein wesentlicher Bestandteil der Ernährung von ist Drosophyllum Pflanzen in ihrem natürlichen Lebensraum, sodass die Pflanzen ohne Zugang zu reichlich Insektenbeute möglicherweise nicht gedeihen können. Aus diesem und anderen Gründen ist ein Ansatz des gesamten Ökosystems für den Schutz fleischfressender Pflanzen wirklich wichtig.“