Triphyophyllum peltatum

Eine Pflanze, verschiedene Blätter

Triphyophyllum peltatum stammt aus den feuchten Tropen Westafrikas. Kew nennt Guinea, Sierra Leone, Liberia und die Elfenbeinküste als natürliches Areal. Die Liane kann breite photosynthetisch aktive Blätter, schmale drüsentragende Fangblätter und Blätter mit Kletterhaken ausbilden. Diese Formen erfüllen verschiedene Aufgaben und sind keine drei verschiedenen Arten.

Eine fleischfressende Zwischenphase ist dabei nicht zwingend. Schon ein 2002 veröffentlichter Kulturbericht beschrieb eine Pflanze, die ohne zuvor gebildete Fangblätter lange Klettersprosse entwickelte, blühte und Samen ansetzte. Ein starrer Lebensfahrplan konnte also nicht erklären, wann die besonderen Blätter entstehen.

Fangen ist erst der Anfang

Auf den schmalen Fangblättern sitzen ungestielte und gestielte Drüsen. Die aufragenden Drüsen geben klebriges Sekret ab, an dem kleine Tiere haften bleiben können. Das allein würde noch nicht beweisen, dass die Pflanze Stoffe über das Blatt aufnimmt und weiterverteilt.

Diesen weiteren Schritt prüfte eine 2001 publizierte Untersuchung mit markiertem Alanin. Die Aminosäure enthielt das stabile Kohlenstoffisotop 13C. Nach Auftragen auf die Fangblätter wurde das markierte Alanin auch im angrenzenden Spross und in normalen Blättern gefunden. Die Analyse stützte damit Aufnahme und Transport. Sie maß jedoch keine vollständige Phosphorversorgung durch natürliche Beute: Die verfolgte Substanz war eine zugeführte Aminosäure, kein ganzes Insekt und kein Phosphat.

Welcher Mangel löst den Blattwechsel aus?

2023 verglichen Forschende kontrolliert verschiedene Nährstoffmängel. Dazu nutzten sie klonal vermehrte Sprosse eines Genotyps. Fehlender Stickstoff oder fehlendes Kalium erzeugten andere Mangelerscheinungen, aber keine Fangblätter. Unter Phosphormangel entstanden dagegen die drüsigen Organe.

Dann blieb der Effekt in einer weiteren Versuchsserie zunächst aus. Der nominell phosphatarme Nährboden war nicht so phosphatarm wie gedacht: Das Geliermittel Gelrite lieferte selbst Phosphor, und seine Chargen unterschieden sich darin. Die Beschriftung der Nährlösung sagte folglich noch nicht, was den Pflanzen tatsächlich zur Verfügung stand.

Ein Vergleich in flüssigen Medien ohne dieses Geliermittel machte die Versorgung genauer kontrollierbar und bestätigte den Zusammenhang mit niedrigem Phosphatangebot. Auch im Gewächshaus entstanden Fangblätter in der Gruppe mit geringer Versorgung, nicht in der reichlich versorgten Kontrolle. Ein vollständiger Phosphorentzug war dagegen keineswegs günstig: In einem Vorversuch starben neun von zehn Jungpflanzen.

Die Antwort liegt im nächsten Blatt

Der Wechsel bedeutet nicht, dass ein schon fertig ausgebildetes breites Blatt plötzlich eine Falle wird. Unter Mangel entwickelten die Sprosse neue Drüsenblätter. Wurden sie wieder auf das Kontrollmedium gesetzt, entstanden anschließend neue normale Blätter. Die Umweltbedingung beeinflusste somit die Identität nachwachsender Organe.

Phosphor gehört unter anderem zu Nukleinsäuren, Energieträgern und Membranbestandteilen. Zusätzliche Nährstoffquellen können an armen Standorten nützlich sein; Fangorgane aufzubauen kostet zugleich Material und Energie. Ein situationsabhängiger Blattwechsel ist deshalb biologisch plausibel. Die Versuche belegen den Auslöser unter den untersuchten Kulturbedingungen, aber noch nicht jeden molekularen Schritt vom Mangelsignal zur Drüse. Ebenso wenig liefern sie eine universelle Reaktionsquote für Wildpopulationen: Das Ausgangsmaterial der Versuchsreihen gehörte zu einem Genotyp.