Die Stickstoffverschmutzung gibt einigen fleischfressenden Pflanzen so viele Nährstoffe, dass sie nicht so viele Fliegen fangen müssen, wie dies neue Forschungsergebnisse belegen.
Drosera rotundifolia. Bildnachweis: Michael Gasperl
Eine Studie veröffentlicht in Neuer Phytologe zeigt, dass dieser künstliche Düngerregen nun fleischfressende Pflanzen an Insektenbeute verliert. Pflanzen in leicht verschmutzten Gebieten erhielten 57 Prozent ihres Stickstoffs von Insekten; In Gebieten, in denen mehr Stickstoff abgeschieden wird, sank dieser Wert auf 22 Prozent.
Dr. Jonathan Millett von der Loughborough University ist der Hauptautor des Berichts. Er erklärte:
Wenn ihren Wurzeln viel Stickstoff zur Verfügung steht, müssen sie nicht so viel essen.
Stattdessen verlassen sie sich mehr auf Stickstoff, der durch ihre Wurzeln absorbiert wird.
Wie haben die Pflanzen diese rasche Ernährungsumstellung bewältigt? Laut Millett deuten frühere Experimente darauf hin, dass sie ihre Blätter weniger klebrig machen und weniger Beute fangen können. Er fügt hinzu, dass eine Farbänderung auch dazu beitragen kann; Sonnentaupflanzen in stark verschmutzten Mooren sind viel grüner als solche, die unter nährstoffarmen Bedingungen wachsen. Letztere haben normalerweise eine rote Farbe, von der angenommen wird, dass sie Insekten anzieht. Er schlägt sogar vor, dass ein Blick auf die Farbe von Sonnentaupflanzen den Ökologen eine schnelle Möglichkeit bieten könnte, die Menge der Stickstoffbelastung in einem Gebiet einzuschätzen.
Das Team nahm Proben von Sonnentaupflanzen, die in mehreren Sümpfen Nordschwedens unter nahezu unberührten bis stark mit Stickstoff belasteten Bedingungen gewachsen waren. Sie sammelten auch Insektenarten, die von den Pflanzen gefüttert werden, und Moose, die an denselben Orten wachsen, an denen keine Tiere gefressen werden.
Anschließend mahlen sie die Proben und analysierten das Vorhandensein verschiedener Stickstoffisotope - verschiedene Formen desselben Elements mit unterschiedlichen Atomgewichten. Stickstoff, der biologischen Ursprungs ist, hat wie die Fliegen eine andere Isotopenmischung als der im Regen abgelagerte Stickstoff.
Drosera rotundifolia. Bildnachweis: Noah Elhardt
Indem sie den Abbau dieser Isotope in den Sonnentaupflanzen analysieren und mit dem in den Fliegen und in nicht fleischfressenden Pflanzen, die in der Nähe wachsen, verglichen, konnten die Forscher herausfinden, welcher Anteil des Stickstoffs jeder Pflanze von der Beute stammt und wie viel von ihren Wurzeln .
Wissenschaftler haben die Theorie aufgestellt, dass Pflanzen den fleischfressenden Lebensstil annehmen, wenn sie nicht genug Stickstoff durch die konventionelleren Mittel erhalten, um ihn mit ihren Wurzeln zu absorbieren. Das Fangen und Fressen von Insekten ist eine weitere Stickstoffquelle, aber kaum eine ideale Lösung.
Pflanzen müssen viel Energie für die Spezialausrüstung aufwenden. Sobald eine Art diesen Weg eingeschlagen hat, fällt es ihr schwer, mit nicht fleischfressenden Rivalen außerhalb ihrer bevorzugten stickstoffarmen Umgebung zu konkurrieren. Diese Ergebnisse stützen diese Theorie - wenn Pflanzen damit davonkommen können, reduzieren sie ihre fleischfressenden Aktivitäten. Millett sagte:
An Standorten mit mehr Stickstoffablagerungen beziehen diese Pflanzen jetzt viel mehr Stickstoff aus ihren Wurzeln, müssen jedoch die Restkosten für Fleisch fressende Tiere tragen, und andere Pflanzen ohne diese werden besser überleben können. Es ist also sehr wahrscheinlich, dass wir weniger Fülle und möglicherweise ein lokales Aussterben von fleischfressenden Arten sehen werden. Die einzelnen Pflanzen werden größer und fitter, aber die Art als Ganzes ist weniger gut an stickstoffreiche Umgebungen angepasst und verliert mit der Zeit.
Diese Studie bestätigt, dass es nicht nur darum geht, dass Pflanzen mehr Wurzelstickstoff aufnehmen, sondern dass ein gleichmäßiger Gehalt an Beutestickstoff stärker verdünnt wird. Der Stickstoffgehalt der Beute sinkt tatsächlich, was darauf hindeutet, dass die Pflanzen ihre Insektenfangaktivitäten einschränken, vermutlich um Energie zu sparen.
Millett erweitert jetzt seine Studie, um Moore in anderen Gebieten, einschließlich Großbritannien, zu untersuchen. Die Situation in Großbritannien könnte aufgrund der Schwerindustrie weitaus ernster sein. Er sagte:
In Großbritannien werden fast alle unsere Sümpfe mindestens den skandinavischen Standorten entsprechen, die wir als mittelschwer eingestuft haben.
Er stellt fest, dass die umweltfreundlichen schwedischen Moore Ablagerungsraten von etwa 1,8 kg Stickstoff pro Hektar und Jahr aufwiesen; Viele britische Standorte sind näher an 30 kg.
Er arbeitete mit Kollegen an der schwedischen Universität Uppsala und am Scottish University Environmental Research Centre. NERC finanzierte die in der Forschung verwendete Isotopenanalyse über seine Life Sciences Mass Spectrometry Facility.