Schlauchformen von Sarracenia purpurea

[Dieter]

Hallo zusammen,

hat von Euch jemand beobachtet, dass S. purpurea abhängig von der Düngung (hier geht es um Stickstoff)unterschiedliche Schlauchformen bildet? Ich bin da nämlich über eine Veröffentlichung gestolpert, in der genau das beschrieben wird:

Nitrogen availability alters the expression of carnivory in the northern pitcher plant, Sarracenia purpurea.     Ellison, Aaron M.; Gotelli, Nicholas J.    Department of Biological Sciences,  Mount Holyoke College,  South Hadley,  MA,  USA.    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  (2002),  99(7),  4409-4412.  

Abstract: Atm. transport and deposition of nutrients, esp. nitrogen, is a global environmental problem with well-documented consequences for ecosystem dynamics.  However, monitoring nitrogen deposition is relatively expensive, monitoring stations are widely spaced, and ests. and predicted impacts of nitrogen deposition are currently derived from spatial modeling and interpolation of limited data.  Ombrotrophic ("rain-fed") bogs are nutrient-poor ecosystems that are esp. sensitive to increasing nutrient input, and carnivorous plants, which are characteristic of these widespread ecosystem types, may be esp. sensitive indicators of N deposition.  Botanical carnivory is thought to have evolved in nutrient-poor and well-lit habitats such as bogs because the marginal benefits accruing from carnivory exceed the marginal photosynthetic costs assocd. with the maintenance of carnivorous organs.  However, the prodn. of carnivorous organs can be a phenotypically plastic trait.  The northern pitcher plant, Sarracenia purpurea, produces leaves specialized for prey capture and nutrient uptake (pitchers) and leaves that are more efficient at photosynthesis (phyllodia).  We hypothesized that relative allocation to these two types of leaves reflects ambient nitrogen availability.  We manipulated nutrient availability to plants with leaf enrichment and whole-plot fertilization expts.  Increased nitrogen, but not phosphorus, reduced prodn. of pitchers relative to phyllodia; this result provided empirical support for the cost-benefit model of the evolution of botanical carnivory.  Because this phenotypic shift in leaf prodn. occurs in ecol. time, our results suggest that S. purpurea could be a reliable and inexpensive biol. indicator of nitrogen deposition rates.  This suggestion is supported by field observations across a geog. gradient of nitrogen deposition.  

Bisher war ich davon ausgegangen, dass es sich eher um eine Abhängigkeit von der Jahreszeit (frühe Schläuche lang und schmal, spätere kurz und bauchig) handelt.

Dieter

[Gast Micha Plenge]

Das ist mir neu das purpurea überhaupt ´reine Phyllodien ausbildet. Hab' ich noch nie was drüber gelesen, meine jedenfalls tun's nicht. Den Artikel würde ich gern mal komplett sehen.

[Gast Georg Stach]

Meine S. purpurea bildet im Frühjahr etwas andere Schläuche als die "normalen", welche im Sommer zu sehen sind.

Die im Frühjahr zeichnen sich dadurch aus, dass sie ausgesprochen lang sind, eine lange und besonders hohe Flügelleiste haben, und außerdem ist die Öffnung der Falle recht klein.

Kennt jemand dieses Verhalten? Liegts am Licht? Oder hat es vielleicht etwas mit Dieters Beitrag gemein ???

[Gast Micha Plenge]

Das kenne ich auch, ich habe eine purpurea aus dem Baumarkt, die in meinem Moorbeet sehr viele dicht beieinanderstehende Schläuche ausbildet (ist extrem vieltriebig, vermutlich mit irgendeinem Phytohorman behandelt bei der Anzucht in Holland). Wenn die Schläuche sehr eng und mit wenig Licht stehen sind sie schmaler. Abhängigkeit von der Jahreszeit glaube ich auch schon mal beobachtet zu haben. Aber es ist doch Quatsch, dass der Artikel hier von Phyllodien spricht.

[Dieter]

Die in dem erwähnten Bericht als Phyllodien bezeichneten Blätter entsprechen laut Zeichnung der Autoren tatsächlich dem Habitus, den Schorsch beschreibt (große Flügelleiste, langer Schlauch, aber immer noch mit funktionsfähiger Falle). Ich habe diese Blattform jedoch bisher auch nur im Frühjahr beobachtet. Ich kann ja mal eines meiner Exemplare mit ein paar Schluck Milch (es muss ja nicht gleich Ammoniumnitrat sein  ;D) versorgen. Vielleicht hat das dann auch Auswirkungen auf die Form der nächsten Blätter.

Eine kurze Info über die beschriebenen Versuche: Die Autoren hatten für ihre Versuche 90 Pflanzen aus einem Sumpf in Massachusetts entnommen, in einzelnen Gruppen aufgeteilt und während der Wachstumsphase drei Jahre lang einmal wöchentlich 5 ml Lösung mit unterschiedlichem Stickstoff- und Phosphat-Gehalt in die Schläuche gegeben. Am Ende der Wachstumsperiode wurde das größte Blatt jeder überlebenden Pflanze vermessen und aus den erhaltenen Parametern (Höhe der Flügelleiste, ...) eine Beziehung zu der Nährstoffmenge hergeleitet. Es gab je zwei Gruppen mit hohem Phosphat bzw. hohem Stickstoffgehalt. Beim Phosphat ließ sich beim besten Willen keine Beziehung zu den Schlauchformen herstellen; beim hohen Stickstoffgehalt kamen fanden sie - statistisch - die Bildung der "Phyllodien" (vergleichsweise kleine Schlauchöffnung, große Flügelleiste). Mit diesem Ergebnis sind die dann ins Freiland, um die S. purpureas in verschiedenen Gegenden zu mit Stickstoff-Nährlösung zu füttern, wobei sie ihre statistischen Ergebnisse bestätigt fanden (Bildung von "Phyllodien"). Später wurden dann andere Pflanzen vermessen und mit dem Stickstoffgehalt des dortigen Regens in Beziehung zu setzen (was ihrer Meinung nach in den meisten Fällen auch klappte, der Rest wurde aus der Statistik genommen).

Kleine Ergänzung zum Thema Rechenkünste in dem Paper: Es wurden 90 Pflanzen entnommen, in keiner Gruppe starben mehr als 10 Prozent (insgesamt also maximal 9). Überlebt haben aber einen Absatz später nur 73 Pflanzen...

Also, ich bleibe dabei: meine purpureas haben ab dem Sommer bisher immer brav bauchige Schläuche gebildet, auch wenn sie dem sicherlich nicht sonderlich Stickstoff-armen Großstadtregen ausgesetzt waren. Demzufolge hatte ich bisher nur Ausreißerpflanzen, denen es laut Begründung der Autoren dann eben an anderen Nährstoffen (Z. B. Phosphat) gemangelt haben muss...