Eine Sandschicht bildet eine wirksame Rüstung. Eric LoPresti, CC BY-SA

Stellen Sie sich die Textur einer Pflanze vor. Viele mögen in den Sinn kommen - die glatte Gummiart vieler tropischer Zimmerpflanzen, das unglaublich weiche Lammohr, die scharfen Stacheln der Kakteen oder die Rauheit der Baumrinde. Aber Klebrigkeit im Sinne von Flypaper-Stick-to-Your-Fingers steht wahrscheinlich nicht ganz oben auf Ihrer Liste.

Trotzdem sehr viele Pflanzen haben klebrige Blätter entwickelt, Stängel und Samen, einschließlich einiger, die Sie wahrscheinlich kennen - wie Petunien und Tabak.

In der Evolutionsbiologie ist ein Merkmal, das sich viele Male entwickelt hat, interessant, da es darauf hindeutet, dass dieses Merkmal immer wieder einen gewissen Nutzen hat. Während die Menschen dieses merkwürdige Merkmal seit vielen Jahren bemerkt und diskutiert haben, Biologen wie ich beginnen endlich zu verstehen, wofür Klebrigkeit ist - und warum so viele Pflanzen sie haben.

Sand und Klebrigkeit

Klebrige Pflanzen sind weit verbreitet. Sie kommen in gemäßigten und tropischen Gebieten, an feuchten und trockenen Orten sowie in Wäldern, Feldern und Dünen vor. In jeder dieser Umgebungen funktioniert die Klebrigkeit etwas anders.

Ich bin natürlich von Sanddünen angezogen, ob in trockenen Wüsten oder entlang wunderschöner Küsten, und Klebrigkeit hat einige interessante Funktionen für Pflanzen an diesen Orten. Das Verschieben von Sand stellt eine herausfordernde Umgebung für Pflanzen dar - sandstrahlende Winde, mögliche Bestattungen und mangelnde Wasserretention sind nur einige davon.

Interessanterweise Hunderte von Pflanzenarten in Sanddünen haben klebrige Oberflächen entwickelt, was auf einen Nutzen in diesem Lebensraum hindeutet. Vom Wind geblasener Sand bedeckt diese klebrigen Oberflächen - ein Phänomen, das als Psammophorie bekannt ist und auf Griechisch „sandtragend“ bedeutet. Während eine sandige Beschichtung das Erreichen von Pflanzenoberflächen durch Licht einschränken kann, schützt sie Pflanzen wahrscheinlich auch vor Abrieb und reflektiert Licht, wodurch die Blatttemperatur gesenkt wird. Es verteidigt auch Pflanzen vor hungrigen Raubtieren.

Vor ein paar Jahren haben meine Kollegen und ich studierte gelbe Sandverbene (Abronia latifolia) Pflanzen in der kalifornischen Küste. Wenn wir vorsichtig Sand von Blättern und Stängeln entfernten, wurden diese Blätter und Stängel von hungrigen Schnecken, Raupen und anderen pflanzenfressenden Tieren mit der doppelten Rate von sandintakten Blättern und Stängeln gefressen.

 Blätter mit farbigem Sand bedeckt, um zu testen, ob Tarnung ein Faktor ist. Eric LoPresti, CC BY-SA

Wir fragten uns, ob der Sand Pflanzen schützen könnte, indem er sie tarnt. Bei einem zweiten Experiment haben wir einige Eisenkrautblätter sorgfältig gereinigt und mit getöntem Sand überzogen, der nicht zum Hintergrund passte. Es stellte sich heraus, dass die Farbe des Sandes keine Rolle spielte - Raubtiere aßen die sandbedeckten Blätter mit der gleichen GeschwindigkeitUnabhängig davon, ob sie sich in ihren Hintergrund einfügen oder nicht - Sand zu schützen schützt Pflanzen eher als physische Barriere als als Tarnung.

Mundstücke abnutzen

Dieses Ergebnis ist intuitiv sinnvoll - wer möchte schon etwas essen, das mit Sand bedeckt ist, auch wenn es nahrhaft ist? Dennoch habe ich im Laufe der Jahre beobachtet, dass sehr viele pflanzenfressende Insekten tatsächlich sandige Blätter fressen. Ich habe mich gefragt, welche Auswirkungen der Sand auf sie haben könnte, also haben wir eine Reihe einfacher Experimente durchgeführt.

 Der Unterkiefer einer Raupe, die saubere Blätter frisst (links), gegenüber dem abgenutzten Unterkiefer einer Raupe, die mit Sand verkrustete Blätter frisst (rechts). Eric LoPresti, CC BY-SA

Als wir Raupen die Wahl zwischen sandfreien und sandbedeckten Pflanzen gaben, Sie entschieden sich überwiegend dafür, sandfreie Pflanzen zu essen. Als wir den Raupen keine Wahl ließen - eine Gruppe bekam nur sandige Blätter, die andere saubere Blätter - beobachteten wir, dass die Mandibeln oder Mundteile der Sandfresser merklich abgenutzt waren.

 Der Darminhalt einer Raupe fütterte sandbeschichtete Blätter. Beachten Sie die vielen vorhandenen Sandkörner. Eric LoPresti, CC BY-SA

Die sandfressenden Raupen auch wuchs etwa 10% langsamer Als diejenigen, die sich von nicht sandigem Laub ernähren, vermuten wir teilweise, dass sie etwas Sand aufgenommen haben.

Klebrige Samen

In sandigen Gebieten ist es auch üblich, Samen zu finden, die beim Befeuchten klebrig werden. Solche Samen sind mit Schleim überzogen, bei dem es sich um einfache Kohlenhydrate handelt, die in Gegenwart von Wasser zu einem klebrigen Durcheinander werden. Selbst wenn sie austrocknen, können sie praktisch unbegrenzt wieder klebrig werden. Möglicherweise kennen Sie dieses Phänomen bei Chiasamen - Schleim verleiht dem Chiasudding seine charakteristische Textur.

Wenn ein mit Schleim überzogener Samen in Sand fällt, durch Regen oder Tau angefeuchtet wird und dann trocknet, wird er mit einer schweren Sandschicht verkrustet. Dieses zusätzliche Gewicht macht es Zimmermannsameisen schwer, die Samen zum Verzehr in ihre Nester zurückzutragen.

Wir haben dies demonstriert, indem wir Fütterungsstationen hergestellt haben, an denen wir die Entfernungsraten von sandbedeckten Samen und bloßen Samen messen konnten. Bei fast allen 53 getesteten Pflanzenarten ist die sandige Samen wurden viel langsamer entfernt als die bloßen Samen.

Während Pflanzenklebrigkeit in sandigen Gebieten eine Barriere gegen Pflanzenfresser darstellt, funktioniert sie in anderen Lebensräumen anders. Zum Beispiel verwenden einige fleischfressende Pflanzen Klebrigkeit, um Beute zu fangen.

Jedes Stück einer Pflanze wird über Millionen von Jahren geformt, indem man sich den Herausforderungen der Welt um sie herum stellen muss, während man an einem einzigen Ort verwurzelt bleibt. Klebrigkeit ist eine von Tausenden Strategien, auf die Pflanzen gestoßen sind, um den Ansturm hungriger Tiere in der Natur zu überleben.

Über den Autor

Eric LoPresti, Assistenzprofessor für Pflanzenbiologie, Ökologie und Evolution, Oklahoma State University

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