Kannenpflanzen: Das Gemüse des Todes und der Lebenddünger

Kannenpflanzen sind nicht nur hübsche, sondern auch wirklich faszinierende Gewächse. Nicht nur, weil sie Tiere fangen (aber auch). Hier lesen Sie viele spannende Kannenpflanzenfakten – nicht nur von mir gesammelte, sondern auch von echten Fachleuten beigesteuerte.

Zu Besuch bei Kannenpflanzen: Schlimmer als auf der Betriebsfeier

Kannenpflanzen oder Nepenthes haben große, mit Verdauungssaft gefüllte Behälter an langen Stielen, die Nektar ansondern. Davon angelockt,  rutschen Insekten und andere Tiere vom Rand in die Kannen und müssen feststellen, dass es dort total ätzend ist, man aber  nicht einfach so wieder weg kann. Man kennt das Gefühl von Firmenfeiern.

Im Fall der Kannenpflanze liegt das Ätzende am Verdauungssaft in den Kannen und das Gefühl des Gefangenseins an der glatten, bei den meisten Arten mit Wachs überzogenen Innenwand der Kannen und ihren wulstigen Rändern oben. Gefängnismauern haben ähnliche Wülste. Anders als Gefängnismauern wird der Kannenrand bei Feuchtigkeit zu einer besonders gemeinen, weil extrem rutschigen Falle: Das bringt Tiere, die es dorthin verschlagen hat, schnell auf die schiefe Bahn beziehungsweise ins Kanneninnere.

Über der Kanne sorgt eine Art Deckel dafür, dass der Verdauungssaft nicht durch Regen verdünnt wird. Außerdem tritt an seiner Unterseite und vor allem an der Innenseite des Kannenrandes, in geringerem Maße auch am Kannenäußeren, am Sproß und an den Blättern der Nektar aus, den die Pflanze als Investition ins Anlocken der Beutetiere investiert.

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Für Insekten ein Gemüse des Todes: Nepenthes rafflesiana. Wie so viele, die sich darauf spezialisiert haben, Andere ins Verderben zu locken, bietet sie einen recht reizvollen Anblick.  (Foto: Rbtjong, Wikimedia Commons)
Info-Häppchen zum Mitnehmen:

  • Fleischfressende Pflanzen ist es ihnen egal, ob ihre Beute tot oder lebendig ist. Entscheidend ist der Gehalt an Mineralien.
  • Unter den fleischfressenden Pflanze sind große Kannenpflanzen zwar die mit den größten Beutetieren. Aber selbst die schaffen im Extremfall höchstens eine Ratte. Menschen sind nicht gefährdet.

 

Fleischfressende Pflanzen wollen Dünger, keinen Snack

Fleischfressende Pflanzen ernähren sich eigentlich gar nicht von ihrer Beute. Essen tun sie gewissermaßen wie alle Pflanzen etwas anderes: Luft und Licht oder, genauer gesagt; Kohlendioxid und Wasserdampf, aus dem sie sich im Sonnenlicht (also mit Lichtenergie)  Zucker kochen.

Die Beutetiere dienen ihnen eher als Dünger – aus ihnen holen sich diese Pflanzen Stickstoff, Phosphor und andere wichtige Mineralien. Typischerweise wachsen fleischfressende Pflanzen denn auch auf nährstoffarmen, sauren Böden. Das Versorgungsproblem in einer solchen  Umgebung lösen sie, indem sie – beispielsweise – Fliegen einfangen, auflösen und zu sich nehmen. Quasi als Nahrungsergänzungsprodukt.

Und deshalb geht die  folgende Argumentation leider am Ziel vorbei („leider“ sage ich als ebenfalls karnivore Lebensform):

Für Interessierte: Weitere Kannenpflanzenfakten

  • Es gibt unterschiedlich geformte „Bodenkannen“ und „Luftkannen“, zielgruppenorientiert ausgerichtet auf die Besucher und deren Fortbewegungsart – kreuchend oder fleuchend.
  • Der Deckel gibt nicht nur Nektar ab, er sorgt auch dafür, dass nicht zu viel Wasser in die Kanne regnet. Das verdünnt sonst den Verdauungssaft.
  • Heimisch sind die rund hundert bekannten Nepenthes-Arten in einem großen Dreieick zwischen Madagaskar, China und Australien. Besonders viele gibt es auf Borneo und in Sumatra, also in Indonesien und Malaysia.
  • Kannenpflanzen brauchen gleichbleibende Temperatur (oder einen immer gleichen Temperatur-Rhythmus), dazu meistens hohe Luftfeuchtigkeit – das macht die Haltung als Zierpflanze recht aufwändig.
  • Was die Essensgäste angeht, sind die Nepenthes nicht wählerisch – der Verdauungssaft  ist sauer (ph-Wert um 3) und voller eiweißzersetzender Enzyme, und ob es nun ein Insekt, Frosch oder – bei den großen Arten mit bis zu 50 cm tiefen Kannen – eine Maus ist: Die lösen jeden Fall. Bzw. jeden, der hineinfällt.
  • Es muss auch keineswegs ein Tier sein. Laub geht auch. (Dann handelt es sich wohl um vegetarische fleischfressende Pflanzen?)
  • Umgekehrt gilt die Flüssigkeit der Kannen in der Volksmedizin der Leute in Südostasien als Heilmittel. Und auch Forscher und manche Kannenpflanzenzüchter haben die Brühe schon getrunken (davon gibt’s auch einen schönen Schnappschuss). Schließlich ist es im Magen noch saurer, und der pH-Wert von Cola steht dem von Nepenthes-Saft auch nur wenig nach. Was die Kanne im Laufe Ihres Lebens so aufgesammelt hat, ist allerdings eine andere Frage …
  • Affen trinken wohl auch gelegentlich aus den Kannen, deshalb nennt man sie auf Englisch auch “monkey cups”.

Win-win, aber igitt.

By JeremiahsCPs (Own work) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons
Eher eine Topf- als eine Kannenpflanze: Nepenthes lowii. (Foto: JeremiahsCPs, Wikimedia Commons
Eine Kannenpflanze aus Borneo mit dem schönen Namen “Nepenthes lowii” hat Kannen, die vor allem auf das Auffangen der Köttel von Spitzhörnchen angepasst sind. (Eine echte Topfpflanze, gewissermaßen …  sie sieht auch ein wenig aus wie eine Jugendstil-Toilette.)

Die Hörnchen werden durch den Nektar angelockt, doch statt das Tier zu verdauen, begnügt sich die Pflanze mit dem, was das Tier schon verwertet hat: So entwickelt sich eine Jäger-Beute-Beziehung zur Win-Win-Kooperation. Es ist eben nicht alles Scheiße im Leben (wenn ich das mal so klar sagen darf), manchmal entsteht auch Harmonie. Und über Geschmack soll man nicht streiten – wichtig ist vielmehr, was hinten rauskommt.

Eine weitere interessante Kooperation pflegen Kannenpflanzen und winzige Frösche der Gattung Mi­cro­hy­la ne­pent­hi­co­la (≅ „Nepenthes-Bewohner”) auf Borneo. Die Frösche, ausgewachsen nur gut einen Zentimeter groß, leben auf den Kannenpflanzen, ihre Kaulquappen wachen in den Kannen auf. Dort sind sie vor Freßfeinden geschützt, verdaut werden sie nicht. Der Hamburger Herpetologe („Amphibienkundler“) Prof. Alexander Haas, der die Frösche 2010 entdeckt hat, vermutet, dass die Pflanzen sich ihrerseits über die Ausscheidungen der Quappen freuen. Nu ja.

Aus Opfern werden Partner: Ameisen, die in Kannen tauchen

Vollends verrückt klingt die Kooperation zwischen der Kannenpflanzenart Nepenthes bicalcarata und den Ameisen der Gattung Camponotus schmitzi auf Borneo, über die ein Forscherteam des Senckenberg-Museums vor einigen Jahren berichtet hat. Die Pflanze stellt für Ameisen dieser Art verdickte, hohle Triebe als Lebensraum bereit und füttert sie mit Nektar. Außerdem holen sich die Tiere Beutekadaver direkt aus den Kannen, ebenfalls als Nahrung. Dazu schwimmen und tauchen sie sogar in der Brühe – weder die Säure noch die rutschige Oberfläche können sie aufhalten. Im Gegenzug schützen sie die Kannenpflanze vor einem parasitischen Käfer und halten die Nektar-Abgabestellen sauber, die sonst schnell von Pilzen besiedelt werden. Andere Ameisen werden von der Wirtspflanze dagegen weiterhin gern verdaut.

Ameisen und Nepenthes in Symbiose: Screenshot aus Senckenberg - natur - forschung - museum 143/2013
Ameisen nicht als Opfer, sondern als Putz- und Schutztruppe einer Kannenpflanze. Diese Ameisen tauchen sogar in den Kannen!

I can’t stand the rain …

Außerdem nutzen Kannenpflanzen der Gattung Nepenthes gracilis wie Dr. Ulrike Bauer von der Uni Bristol (s. u.) herausgefunden hat,  die Erschütterung von Regentropfen aus, die auf den Deckel prasseln. Sie setzt diese Energie in Schwingungen um, die Beutetiere direkt in die Kanne katapultieren. Der Deckel funktioniert wie ein Sprungfeder, die die Energie der Tropfen nutzt.

Ich hatte da aber noch ein paar Fragen …

  • Stimmt es, dass fleischfressende Pflanzen die Eiweiße, Kohlenhydrate und Fette aus ihrer Beute gar nicht aufnehmen, sondern nur die Mineralien?
  • Und was ist mit der These, dass Hunger – im Sinn mangelnder Aufnahme von chemischen Verbindungen, die im Körper energetisch verwendet werden können, zwar für Tiere ein verbreitetes Problem darstellt, aber nicht so sehr für Pflanzen?
  • Oder müsste man eher sagen: Der Konkurrenz von Tieren um Nahrung entspricht dem Wettbewerb von Pflanzen um Licht? 
  • Jedenfalls scheint das Verwerten tierischer Beute durch Pflanzen nur eine Nischenstrategie für ein paar Sonderlinge der Botanik. Dass daraus mal ein evolutionärer Massentrend wird und plötzlich massenweise Pflanzen Tiere verdauen statt umgekehrt, das scheint so gut wie ausgeschlossen, richtig?

… und habe auch Antworten bekommen.

Antworten von Dr. Ulrike Bauer

Nehmen karnivore Pflanzen nur die Mineralien aus ihrer Beute auf, nicht aber Eiweiße, Kohlenhydrate und Fette?

Im Prinzip ja. Eigentlich ist da aber gar kein großer Unterschied. Wenn nämlich beispielsweise die Proteine verdaut werden, also von Enzymen in ihre Bausteine aufgespalten werden, dann bleiben eben „Mineralien” übrig, genauer gesagt Ammonium und / oder Nitrat. Das nehmen die Pflanzen auf und verwerten es zum Aufbau etwa von Chlorophyll, also dem grünen Pigment, dass die Photosynthese ermöglicht.

Ist Hunger bzw. mangelnde Aufnahme energetisch genutzter chemischer Verbindungen viel eher ein Problem (und damit ein Evolutionsmotor) für Tiere als für Pflanzen, weil die sich von dem viel gleichmäßig verfügbarer CO2 ernähren, gewissermaßen?

Nein, das stimmt so nicht. Pflanzen brauchen Nahrung genau wie die Tiere, allerdings nicht zur Energiegewinnung, sondern zum Wachstum, also zum Aufbau organischer Substanz. Energie im strikten Sinn gewinnen Pflanzen und Tiere auf gleiche Weise: durch „Veratmen” von Kohlenhydraten, also Zuckern. Tiere müssen diese mit der Nahrung aufnehmen, während Pflanzen sie in der Photosynthese aus Lichtenergie, Wasser und CO2 selber herstellen können. Genauso wie wir uns aber nicht ausschließlich von Kohlenhydraten ernähren können, brauchen auch Pflanzen diverse andere Mineralstoffe zum Leben, um daraus Aminosäuren und Proteine zu bilden. Deshalb düngen wir ja auch unsere Topfpflanzen.

Kann man sagen: Der Konkurrenz von Tieren um Nahrung entspricht der Wettbewerb von Pflanzen um Licht?

Pflanzen konkurrieren nicht nur um Licht, sondern auch um Wasser und mineralische Nährstoffe.

Jedenfalls scheint das Verwerten tierischer Beute durch Pflanzen nur eine Nischenstrategie für ein paar Sonderlinge der Botanik. Dass daraus mal ein evolutionärer Massentrend wird und plötzlich massenweise Pflanzen Tiere verdauen statt umgekehrt, das scheint so gut wie ausgeschlossen, richtig?

Diese Frage hängt eigentlich eng mit der vorhergenden zusammen. Karnivore Pflanzen können nämlich durch das Fangen von tierischer Beute dort wachsen und gedeihen, wo “normale” Pflanzen „verhungern”, weil es keine oder kaum Nährstoffe im Boden gibt. Auf reichhaltigeren Böden werden sie dagegen rasch von konkurrenzstärkeren Arten verdrängt. Somit besteht auch keine “Gefahr”, dass sie sich plötzlich weitläufig ausbreiten könnten.

Über Dr. Ulrike Bauer

Dr. Ulrike Bauer, University of Bristol, Großbritannien.
Dr. Ulrike Bauer

Dr. Ulrike Bauer von der Universität Bristol in Großbritannien betrachtet die Interaktionen von Tieren und Pflanzen aus biomechanischer Sicht – und da zeigen sich oft erstaunliche Effekte.

Ihre Forschungsergbnisse zur oben geschilderten „passiv-dynamischen“, Fallenstrategie der N. gracilis ist nur ein Beispiel. Inzwischen hat Dr. Bauer auch nachgewiesen, dass andere Kannenpflanzen ihre Fallen vorübergehen weniger gefährlich machen, um so möglichst viele Tiere anzulocken – und am Ende um so mehr Beute zu bekommen.

Antworten von Prof. Ulrich Maschwitz

Es stimmt, die großmoleküligen Eiweiße werden von den Pflanzen nicht aufgenommen, sie werden aber von Bakterien zu kleinmolekularen Phosphor- und Stickstoffverbindungen verwertet – und diese und natürlich auch die übrigen Nährsalze aus den Tierkörpern nehmen die Pflanzen auf.

Hunger ist ein menschlicher Begriff,  in unserem Zusammenhang spricht man besser von Bedarf.  (Ob Pflanzen dabei so etwas wie Gefühle haben, können wir nicht sagen.)

Tiere brauchen indirekt je ebenfalls Lichtenergie, nur dass sie Ihnen durch das von ihnen gefressene Pflanzenfutter geliefert wird.

Die „Erfindung”, Tiere zu „fressen”, ist evolutionär betrachtet ein kompliziertes Geschehen, dass nur selten zustande gekommen ist. Deswegen gibt es wohl so wenige  fleischfressende Pflanzen. Trotzdem sind es immerhin etwa 600 verschiedene Arten.

Über Prof. Ulrich Maschwitz

Prof. Ulrich Maschwitz, Zoologe
Prof. Ulrich Maschwitz hat u. a. die Hirtenameisen entdeckt.

Prof. Ulrich Maschwitz war bis 2003 Professor für Zoologie an der Goethe-Universität Frankfurt a. M. und außerdem für die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung aktiv.

Er hat entscheidende Beiträge zur Erforschung der Ameisen in asiatischen Regenwäldern geliefert und u. a. im malayischen Regenwald die Hirtenameisen entdeckt, die gewissermaßen als Wanderhirten von Blattlausarmeen auftreten.

Zum Weiterlesen und -schauen

  • Hier hat jemand seiner Kannenpflanze eine Maus zugeschustert. Eigentlich widerwärtig, so etwas, denn das Tier wird dann lebendig verdaut. Und die Kannenpflanze braucht keine Mäuse zum Überleben.
  • Diese Kannenpflanze hat einen Frosch im Hals. Angeblich wurde der aber wenigstens wieder gerettet:
  • Bei der dritten Nepenthes hier gab’s heute fette Schnecke. Man fragt sich schon, was Nepenthes-Züchter eigentlich ausleben:
  • Falls Sie selbst Kannenpflanzen züchten oder einfach mehr über sie wissen wollen: Mehr zu lesen gibt es auf der Nepenthes-Seite der botanischen Gärten der Uni Bonn, auf der Kannenpflanzen-Seite von Gartendialog.de, bei der Karnivoren-Hexe und natürlich bei der Wikipedia.

Zum Schluss noch mal eine grundsätzliche Einordnung

Man könnte ja denken, fleischfressende Pflanzen wären gegenüber der „normalen” Vegetation eine Art Höherentwicklung: Die Pflanzen steigen auf in der Nahrungskette. Sind sie aber nicht. Fleischfressende Pflanzen sind Nischenspezialisten. Die Fangmechanismen – etwa die zu Kannen umgewandelte Blätter – sorgen dafür, dass die Pflanze weniger Photosynthese betreiben kann, sind so gesehen also eine Belastung. Aber sie ermöglichen das Überleben dort, wo andere Pflanzen keine Mineralien finden, auf schlechten Böden. Das ist das Geschäftsmodell der Karnivoren: Einschränkungen bei der Nahrungsproduktion, dafür bessere Ressourcenerschließung an Mineralien, damit sichert man sich konkurrenzarme Standorte.

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