Detailansicht
Karnivore Kesselfallenpflanzen
Untersuchungen zur Verdauung, Nährstoffaufnahme und Mikroflora
Edith Mayer
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Irene Lichtscheidl
DOI
10.25365/thesis.19470
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10301.50918.823964-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Im Rahmen dieser Arbeit wurden vier Arten von karnivoren Kesselfallenpflanzen (Nepenthes !ventrata, Sarracenia purpurea, Sarracenia flava und Cephalotus follicularis), die aus drei verschiedenen Familien (Nepenthaceae, Sarraceniaceae, Cephalotaceae) stammen, bezüglich Morphologie, Cytomorphologie, Cytochemie, Nährstoffaufnahme sowie Mikrobiologie untersucht und verglichen. Sowohl Glashauskulturen als auch Pflanzen im Freiland wurden für Versuchszwecke herangezogen.
Morphologisch betrachtet, besitzen die untersuchten Kesselfallenpflanzen ähnliche Strukturen zum Anlocken, Festhalten und Verdauen von Insekten, obwohl sie unterschiedlichen Ordnungen angehören und sich unabhängig voneinander entwickelt haben. So konnten in allen Arten Nektardrüsen zur Anlockung, glatte Oberflächen zum Beutefang und eine stellenweise poröse Cuticula zur Nährstoffaufnahme nachgewiesen werden. Dagegen unterscheiden sich die Arten deutlich in cytomorphologischer und cytochemischer Hinsicht.
Eine Proteinaufnahme mittels Endocytose konnte nur bei Nepenthes nachgewiesen werden. Bei allen anderen Arten erfolgt die Nährstoffaufnahme offenbar nur über Ionenkanäle.
Alle vier Kesselfallenpflanzen beherbergen eine artspezifische Lebensgemeinschaft von Bakterien, Algen, Protozoen, Pilzen oder höheren Tieren. In jeder Pflanze wurde mindestens ein Bakterienstamm nachgewiesen, der ihr in irgendeiner Weise beim Verdauen der Beute hilft. Bei Kesselfallenpflanzen, die eigene Enzyme zur Zersetzung der Beute bilden (Nepenthes), ist die Bakterienflora nicht so reich wie in den Kannenflüssigkeiten der anderen (Sarracenia, Cephalotus, Heliamphora). Die Zahl der symbiotischen Bakterien ist in Sarracenia am größten.
Bei Sarracenia ist die Flora und Fauna der Glashauskulturen ist denen am Freilluftstandort sehr ähnlich. Die Pflanzen sind somit eigens fähig die Flora und Fauna ihrer Kannenflüssigkeit selbst zu bestimmen. Die Kannenflora reagiert sehr sensibel auf den Fang einer Beute. Die Individuenzahl nimmt für einige Tage stark zu und die Artenzusammensetzung verändert sich. Bisweilen kann es durch die hohe Stoffwechselaktivität in der Kannenflüssigkeit zu Sauerstoffmangel und Massensterben kommen.
Kannenpflanzen sind sich also auf der strukturellen Ebene sehr ähnlich, nutzen aber völlig unterschiedliche Strategien um ihre Beute zu verdauen und in das Gewebe aufzunehmen.
Abstract
(Englisch)
In this study four species of carnivorous pitcher plants (Nepenthes !ventrata, Sarracenia purpurea, Sarracenia flava and Cephalotus follicularis) from three different families (Nepenthaceae, Sarraceniaceae, Cephalotaceae) have been compared concerning morphology, cytomorphology, cytochemistry, nutrient uptake and microbiology. Plants from the greenhouse were tested, as well as field-grown ones.
Concerning the morphology all investigated plants appear to have similar structures to attract, retain and digest insects, although they all belong to different orders and have developed independently from each other. Thus in all species nectar glands for attracting, slippery surfaces for retaining and a partly porous cuticule for nutrient digestion could have been detected. The various tested species, however, differ greatly in their cytomorphology and cytochemistry.
Protein absorption by means of endocytoses could be proven just in Nepenthes. In all other species the nutrient uptake is conducted by ion-channels.
All four pitcher plants are hosts to a very specific community of bacteria, algae, protozoans, fungi and higher animals. In each plant there is at least one microbial strain that helps the plant to digest the prey. In pitcher plants which produce enzymes for the decomposition of the prey (Nepenthes) the bacterial flora is not as rich as in the fluid of the others (Sarracenia, Cephalotus, Heliamphora). The number of symbiotic bacteria is highest in Sarracenia. In Sarracenia the flora and fauna of the greenhouse plants are very similar to those from fields. Therefore it can be concluded that the plants are able to determine the flora and fauna of their fluid. The flora of the pitcherfluid reacts very sensitively to prey capture. The number of individuals strongly increases for some days and the composition of the species changes. A high metabolic rate effects an oxygen deprivation and mass mortality of protozoans.
Pitcher plants are therefore fairly similar concerning their structure, but nevertheless they use different strategies to digest the prey and take up nutrients.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Pitcher Plants Nepenthes Sarracenia Cephalotus nutrient uptake microbiology cytomorphology cytochemistry
Schlagwörter
(Deutsch)
Kesselfallenpflanzen Nährstoffaufnahme Mikrobiologie Nepenthes Sarracenia Cephalotus Cytomorphologie Cytochemie
Autor*innen
Edith Mayer
Haupttitel (Deutsch)
Karnivore Kesselfallenpflanzen
Hauptuntertitel (Deutsch)
Untersuchungen zur Verdauung, Nährstoffaufnahme und Mikroflora
Paralleltitel (Englisch)
Carnivorous pitcher plants ; research on digestion, nutrient uptake and microflora
Publikationsjahr
2005
Umfangsangabe
171 Bl. : Ill.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Irene Lichtscheidl
Klassifikation
42 Biologie > 42.15 Zellbiologie
AC Nummer
AC04909700
Utheses ID
17421