Die Venusfliegenfalle ist eine fleischfressende Pflanze, die in nordamerikanischen Sumpfgebieten mit geringer Bodenfruchtbarkeit beheimatet ist. Das Einfangen von Insekten ermöglicht es der Pflanze ergänzen seine Nährstoff- und Energiezufuhr durch Absorption durch seine Fallen. Diese Übernahme der Wurzelfunktion durch die Fallen hat dazu geführt, dass die Pflanze ein reduziertes Wurzelsystem sowie eine geringe photosynthetische Aktivität aufweist, da Energie auf andere Weise gewonnen wird. Obwohl die Verdauung von Beute Nährstoffe sowohl für den sofortigen Gebrauch als auch für die längerfristige Lagerung liefert, sind das Schließen von Fallen und der Verbrauch von Beute kurzfristig energieintensiv, und dieser Bedarf muss von der Pflanze über die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP) gedeckt werden.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Annals of Botany, versuchten Daniel Maurer und Kollegen herauszufinden durch welche Prozesse der hohe Energiebedarf des Fallenverschlusses und der Verdauung gedeckt wird. Die Gruppe maß die Chlorophyllfluoreszenz und die Kohlendioxidaufnahme über die Photosynthese sowie die Energiedynamik der Fallen, sowohl mit als auch ohne Beutefang.

Die Ergebnisse der Gruppe deuteten darauf hin, dass die Traps vorübergehend vom linearen zum zyklischen Elektronentransport wechseln, um die zusätzliche Energie zu erzeugen, die für die Energiehomöostase in der frühen Phase der Verdauung benötigt wird. „Zyklischer Elektronentransport in der Photosynthese ist erforderlich, wenn der Gesamtbedarf an ATP den Bedarf an ATP in grundlegenden Kohlendioxid-Fixierungsreaktionen übersteigt“, erklären die Autoren. Vier Stunden nach dem Fang hatte die Energie aus der Verdauung des Insekts begonnen, zu den Fallen beizutragen und die weitere Verarbeitung der Beute anzutreiben. Als ein ganzer Tag vergangen war, hatte diese erworbene Energie begonnen, bevorzugt zu anderen Organen innerhalb der Pflanze exportiert zu werden, was zu einem Abfall des ATP-Gehalts der Fallen führte.

Weitere Forschungen, die darauf abzielen, den Stoffwechsel von Fliegenfallen detaillierter zu verstehen, werden innovative Methoden erfordern. „Eine detaillierte Auflösung fortschreitender Stoffwechselprozesse, wie dem Transport von Beutemetaboliten, ihrer Verteilung und dem frühen Abbau innerhalb der Fallen“, schreiben die Autoren, „erfordert die Entwicklung einer gewebespezifischen, Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie-gekoppelten Gaschromatographie-Massenspektroskopie Analysen in zukünftigen Studien.“