Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vorteile einer ungewöhnlichen Symbiose

29.05.2012
Es ist eine seltsame Beziehung: Ameisen der Art Camponotus schmitzi leben in einer fleischfressenden Pflanze. Eine neue Studie beweist nun, dass die Wirtspflanzen in hohem Masse von der Verbindung profitieren. Die Ameisen erhöhen die notwendige Stickstoffzufuhr um 200% und ermöglicht es der Pflanze damit, besser an nährstoffarmen Standorten zu überleben.

Die fleischfressende Pflanze Nepenthes bicalcarata wächst in den nährstoffarmen Wäldern von Borneo. Um diesen Mangel zu kompensieren fängt sie mit Fallen zusätzlich Beute, die sie als Nährstoffquelle - vor allem für Stickstoff - benötigt. Zusätzlich entwickelte sich eine einzigartige mutualistische Symbiose mit der Ameisenart Camponotus schmitzi.

Dabei ist die fleischfressende Pflanzenart an sich schon eine skurrile Laune der Natur. Sie gehört zur Gattung der Kannenpflanzen (Nepenthes) und hat zum Beutefang zwei Arten von Kannen ausgebildet: Boden- und Luftkannen. Nur wenige Pflanzen bilden jedoch die oben gelegenen Luftkannen aus, wenn sie nicht in der symbiotischen Beziehung mit Ameisen leben. Diese Symbiose, auch Myrmekotrophie genannt, sichert der Pflanze zusätzliche Nährstoffe und der Ameise einen sicheren Nistplatz und Nahrung.

Kannenpflanzen (Nepenthes) bilden die unterscheidlichsten Kannen zum Beutefang aus. Die Beute rutscht auf dem glatten Rand ab und fällt in die Kanne, wo sie von Verdauungsflüssigkeit zersetzt wird. (Quelle: © iStockphoto®)

Doch wie genau funktioniert diese Austauschbeziehung und wie groß ist der daraus resultierende Vorteil? Um dies herauszufinden, verglichen Wissenschaftler nun Pflanzen (Nepenthes bicalcarata), die von Ameisen bewohnt waren, mit unbewohnten Pflanzen.

Größeres Pflanzenwachstum und höherer Nährstoffgehalt

Die Studie weist nach, dass die Symbiose einen positiven Effekt auf das Pflanzenwachstum hat. Die Pflanzen mit Ameisen hatten mehr und größere Blätter; Was zusätzlich die Photosyntheseleistung erhöht. Auch die Anzahl und Größe der Kannen (vor allem Luftkannen) stieg bei den bewohnten Pflanzen. Darüber hinaus unterstützen die Ameisen durch ihre Ausscheidungen den Nährstoffhaushalt der Pflanzen. Dadurch werden bis zu 76% des Stickstoffgehaltes der Pflanze abgedeckt.

Die Pflanze lockt Insekten mit ihren bunten Kannen an. Die Insekten können allerdings an der glatten Oberfläche keinen Halt finden und rutschen in die Kannen ab, wo sie von einer Verdauungsflüssigkeit zersetzt werden. Camponotus schmitzi können unbeschadet in der Kannenflüssigkeit schwimmen und attackieren die Beute, die gerade frisch in die Fallen der Pflanze getappt ist. Die Ameisen lassen ihre Ausscheidungen wiederum in die Kannen fallen und liefern damit der Pflanze notwendige Nährstoffe, vor allem Stickstoff. Die Forscher stellten fest, dass sich der Stickstoffgehalt in den Blätter durch diese Symbiose um 200% erhöht. Zusätzlich erhöht sich die Anzahl der gefangenen Beutetiere mit der Anwesenheit der Ameisen.

Strategische Vorteile für beide Seiten

Die Ameise wiederum profitiert von der Symbiose, dadurch dass sie einen geschützten Platz für ihre Kolonie und Nahrung erhält. Der Nektar der Pflanze versorgt die Ameisen mit Kohlenhydraten und die Proteinversorgung ist durch das Verspeisen eines Teils der Beute gesichert.

Pflanzen haben im Laufe der Evolution vielfältige Ernährungsstrategien entwickelt. Karnivore - also fleischfressende - Pflanzen beispielsweise haben die unterschiedlichsten Mechanismen ausgebildet, um Beute zu fangen. Auch symbiotische Beziehungen ermöglichen strategische Vorteile. Das Beispiel der Symbiose zwischen der fleischfressender Pflanze Nepenthes bicalcarata und der Ameisenart Camponotus schmitzi verdeutlicht anschaulich, dass ausgefeilte Strategien zudem kombiniert werden können. Mit der kürzlich veröffentlichten Forschungsarbeit konnte die Forschergruppe diese Strategien nun mit konkreten Zahlen belegen.
Quelle:
Bazile, V. et al. (2012): A Carnivorous Plant Fed by Its Ant Symbiont: A Unique Multi-Faceted Nutritional Mutualism. In: PLoS ONE 7(5): e36179, 09. Mai 2012, doi:10.1371/journal.pone.0036179

| Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/journal/aktuelles/vorteile-einer-ungewoehnlichen-symbiose?piwik_campaign=newsletter

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics