Fleischfressende Kannenpflanzen sind seit langem dafür bekannt, Beute mit ihren einzigartigen Fallstricken zu fangen, aber Forscher haben herausgefunden, dass die Gerüche der Pflanzen eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung ihrer Ernährung spielen. Das zeigt die in PLOS One veröffentlichte Studie von Dupont und Kollegen Kannenpflanzen geben unterschiedliche Düfte ab, die bestimmte Beute anziehen, die neue Einblicke in die olfaktorischen Vorlieben verschiedener Insektengruppen liefert.
Sarracenia Pflanzen können die gleiche Methode zum Fangen von Beute haben, aber sie teilen nicht die gleiche Beute. Bisher wurden diese Unterschiede vor allem auf die Morphologie der Pflanzen zurückgeführt. Das Team stellte jedoch die Hypothese auf, dass die Geruchsprofile der Pflanzen auch eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der von ihnen gefangenen Beute spielen.
Um ihre Hypothese zu testen, verglichen die Forscher die Geruchs- und Beutezusammensetzungen verschiedener Sarracenia zusammengewachsene Taxa. Sie analysierten einen Verwandtschaftsgradienten aus Sarracenia purpurea, von dem bekannt ist, dass er hauptsächlich Ameisen fängt, bis hin zu Gartenbau-Hybriden Sarracenia × mitcheliana, Sarracenia × Juthatip soper und Sarracenia × Leukophylla. Sie maßen auch mehrere Krugmerkmale, um die Beiträge von Morphologie und Geruch zur Variation der Beute zu erkennen.
Die Studie ergab, dass die Kruggerüche so unterschiedlich waren wie die von generalistisch bestäubten Blumen, jedoch mit bemerkenswerten Unterschieden zwischen den verschiedenen Taxa, was ihre Verwandtschaft widerspiegelt. Ähnlichkeitsanalysen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) ergaben taxonspezifische Geruchsprofile, die von den Beuteähnlichkeitsanalysen widergespiegelt wurden.
Zum Beispiel, Sarracenia × Leukophylla Es wurde festgestellt, dass es spezialisierter auf das Fangen von fliegenden Insekten wie Bienen und Motten ist und mehr Monoterpene freisetzt, Verbindungen, von denen bekannt ist, dass sie Blütenbesucher anziehen. Sarracenia × Juthatip soper eine ähnliche Anzahl von Bienen, aber weniger Motten gefangen, wobei Sesquiterpene weniger zu seinem Geruch beitrugen. Ameisen und Diptera waren die Hauptbeute der anderen beiden Taxa, deren Düfte von Fettsäurederivaten dominiert wurden.
Die Forscher entdeckten zwei Syndrome in den Pflanzen: Ameisen wurden mit Fettsäurederivaten und kurzen Kannen in Verbindung gebracht, während Fluginsekten mit Monoterpenen, Benzoiden und hohen Kannen in Verbindung gebracht wurden. In Sarracenia × Leukophyllaerklärten die Emissionsrate von Fettsäurederivaten und die Kannenlänge die meisten Schwankungen beim Ameisenfang. Im Gegensatz dazu erklärten Monoterpene und die Kruglänge die meisten Variationen bei Bienen- und Mottenfängen, während Monoterpene allein die meisten Variationen bei Diptera- und Wespenfängen erklärten.
Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass Gerüche Schlüsselfaktoren bei der Bestimmung der Insektenverzerrung bei fleischfressenden Pflanzen, wo die Pflanzen die angeborenen Vorlieben der Insekten für bestimmte Düfte ausnutzen, um sie anzulocken. Dupont und Kollegen schreiben in ihrem Artikel, dass die relativ schlechte Nase des Menschen für Düfte und die Abhängigkeit von Augen Botaniker dazu veranlasst haben könnte, einen wichtigen Teil von zu ignorieren die Erfahrung eines Insekts mit einer Pflanze.
Von den Signalen, die an der Kommunikation beteiligt sind, ist Geruch wahrscheinlich das kryptischste für Menschen, die hauptsächlich ihren visuellen Sinn einsetzen und wurde daher möglicherweise weitgehend übersehen. Darüber hinaus korreliert der Geruch oft mit anderen Pflanzeneigenschaften, was es schwierig macht, seine Wirkung von anderen zu trennen. Darüber hinaus kann es ohne ein technologisches Werkzeug, dh das GC-MS, nicht genau beschrieben werden. Seine Wirkung kann auch nicht leicht aufgezeigt werden, weil verschiedene Verbindungen, die die Mischung bilden, gegensätzliche Wirkungen auf verschiedene Insektengilden haben können. Sarracenia Pflanzen bleiben von diesen Problemen nicht verschont. Die in dieser Studie aufgedeckte positive Korrelation zwischen bestimmten Geruchskomponenten wie den Mengen an Benzoiden und Terpenen mit der Kannenlänge könnte erklären, warum die Geruchswirkung unbemerkt geblieben sein könnte. In der Tat wurde oft gezeigt, dass die Morphologie der Krüge, eine Reihe von Merkmalen, die leichter zu messen sind, „der“ Treiber für den Beutereichtum ist.
Dupont et al. 2023
Die Forscher glauben, dass ihre Arbeit neue Einblicke in die olfaktorischen Vorlieben von Insektengruppen liefert, die umfassendere Auswirkungen auf das Verständnis des Verhaltens von Insekten und der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Insekten haben könnten.
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Dupont, C., Buatois, B., Bessiere, JM., Villemant, C., Hatterman, T., Gomez, D. und Gaume, L. (2023) „Flüchtige organische Verbindungen beeinflussen die Beutezusammensetzung Sarracenia Fleischfressende Pflanzen" PLoS ONE, 18 (4): e0277603. Verfügbar um: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0277603.
