Fleischfressende Pflanzen faszinieren die Menschen schon lange. Einzigartige Anpassungen haben es diesen Pflanzen ermöglicht, Beute anzulocken, zu fangen und zu verdauen, was in nährstoffarmen Umgebungen nützlich ist. Eines der bekanntesten Merkmale des Sonnentaues sind die klebrigen Haare auf den sich kräuselnden Blättern, aber auch in der weniger sichtbaren, chemischen Welt ist viel los.

Dr. Christopher Hatcher von der Loughborough University und Kollegen sind die ersten Verfolgen Sie die Veränderungen aller chemischen Verbindungen in den Blättern des Kap-Sonnentaues vor und nach dem Fang von Beute. Die Forscher fanden heraus, dass sich von über 3,250 Verbindungen etwa 2,380 als Reaktion auf die Fütterung veränderten. Einige Chemikalien hatten 30-fache Veränderungen bis zu 72 Stunden nach dem Fang der Beute. Diese Studie, die Teil von war Die Doktorarbeit von Chris Hatcher, schlägt vor, dass sekundäre Pflanzenstoffe möglicherweise wichtiger als bisher angenommen.

Hatcher und seine Kollegen züchteten in den Gewächshäusern der Loughborough University Hunderte von Kap-Sonnentau. Die Forscher sammelten Blatt- und Wurzelproben von Sonnentau vor und dann sieben Mal nach der Fütterung, bis zu 72 Stunden nach der Fütterung. Die Experimente begannen jeden Tag um 5.15 Uhr. Die Botaniker stellten das Futter aus Fruchtfliegenpulver her, das mit etwas Wasser vermischt und auf die Sonnentaublätter pipettiert wurde.

Die biochemische Analyse wurde durch Ultra-Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie (UHPLC-MS) durchgeführt.

Von 3,257 identifizierten Verbindungen erreichten über 2,380 mindestens einmal nach der Fütterung einen Spitzenwert. Das meiste der Verbindung nahm in den ersten 45 Minuten nach der Fütterung schnell zu. Danach stiegen einige Verbindungen immer noch langsam an, während andere begannen abzunehmen.

„Wir haben zum ersten Mal die Reaktion des Ganzblatt-Metaboloms auf die Zugabe von tierischem Substrat zu einer fleischfressenden Pflanzenfalle profiliert“, schrieben Hatcher und Kollegen.

Über 20 Verbindungen hatten eine 10-fache Zunahme und 12 eine über 30-fache Zunahme im Vergleich zu den Blatt- und Wurzelproben vor der Fütterung. Elf dieser Verbindungen waren neu für diese Gruppe fleischfressender Pflanzen (Nepenthales).

„Verteidigungsbezogene Jasmonate wie Isoleucin stiegen innerhalb von 3000 Stunden nach dem simulierten Beutefang um 24 % und blieben über diesem Niveau für das gesamte 72-Stunden-Experiment“, erklärten die Forscher.

„Darüber hinaus haben wir eine 36-fache Zunahme des blumigen Geruchs und Geschmacks von Phenylacetaldehyd als Reaktion auf den Beutefang gemessen.“

Die komplette Liste der in dieser Studie identifizierten chemischen Pflanzenverbindungen sind online zu finden. Während Chemie einige stressige Prüfungen in der High School mit sich bringt, erzählt das Durchkämmen dieser Verbindungen Wissenschaftlern eine aufregende Geschichte.

„Es scheint nicht nur eine starke biochemische Grundlage als Reaktion auf den Beutefang zu geben, es scheint auch eine große Vielfalt an Verbindungen zu geben – größer als bisher angenommen – die für Fleischfresser in Pflanzen wichtig sind. Sekundäre Metaboliten könnten für pflanzliche Fleischfresser viel wichtiger sein als bisher angenommen.“