We weten eindelijk wat er gebeurt met insecten die de Flytrap van Venus bestuiven

Veel bloeiende planten hebben gelukkige, wederzijds voordelige relaties met dieren die zoete nectar uit hun bloemen opzuigen en in ruil daarvoor hun stuifmeel naar verre planten brengen, zodat ze zich kunnen reproduceren. Deze harmonieuze relaties zijn het resultaat van miljoenen jaren van specialisatie en co-evolutie die alle betrokken partijen een evolutionaire boost hebben gegeven.

Maar de Flytrap van Venus (Dionaea muscipula), een vleesetende plant die bekend staat om het feit dat hij op insecten heeft gezeten, lijkt al lang het liefdesfeestje van plantenbeesten uit het raam te gooien. Tenslotte, hoe kan een plant bekend zijn aan het eten bugs profiteren ook van hun hulp?

Voor een lange tijd, dit raadsel stumped biologen, maar tenslotte, in een krant gepubliceerd vóór druk dinsdag in het tijdschrift De Amerikaanse naturalist, een team van onderzoekers in North Carolina biedt bewijs dat deze schijnbare paradox zou kunnen oplossen. De sleutel tot het begrijpen van de Flytrap-voortplanting van Venus is kennelijk het herkennen van de verschillen tussen twee zeer verschillende delen van de plant: de beruchte knappende kaak bij de basis en de minder bekende bloem die op een steel erboven torent.

"Voordien wisten we bijna niets over bestuiving in Venus-vliegenvallen," N.C. State University entomology research associate Elsa Youngsteadt, Ph.D., de eerste auteur van de nieuwe krant, vertelt omgekeerde.

Door te observeren welke gastropoden, schaaldieren, insecten en spinachtigen vliegendebloemen van Venus bestuiven en deze vergelijken met de prooi die zich in de vallen bevond, vonden de onderzoekers het antwoord op de paradox. De insecten die de flytrap van Venus bestuiven zijn bijna nooit de insecten die de vleesetende plant eet.

"Deze planten zijn beroemd, maar het gaat allemaal om de valstrikken en wat ze eten, en niets over wie interactie heeft met hun bloemen", zegt Youngsteadt. "Dat is vooral interessant voor deze soort omdat ze een vleesetende plant zijn. We weten dat ze insecten eten, maar dat plaatst ze in een potentiële belangenconflictsituatie die andere planten niet kunnen ervaren omdat ze misschien dezelfde insecten eten die hun bloemen kunnen bestuiven."

De nieuwe ontdekking maakt de vraag wie de vliegenvangst van Venus bestuift nog interessanter. Niet dat wetenschappers er veel over wisten: als het ging om D. muscipula bestuiving, er was vrijwel geen onderzoek, behalve een enkele paper uit 1958 die grotendeels speculatief is en geen waarnemingsgegevens bevat. Met name vonden de auteurs van dat 60 jaar oude artikel echter dat de vliegenvallen van Venus zelfsteriel waren, wat betekent dat een individuele plant had stuifmeel van een andere plant ontvangen om zaden te produceren (in tegenstelling tot planten zoals tomaten, die zichzelf kunnen bevruchten). Dit stelde vast dat de Flytrap van Venus een beetje hulp nodig heeft.

Youngsteadt en haar collega's van de Botanische Tuin van North Carolina en de Fish and Wildlife Service in de Verenigde Staten hebben in hun onderzoek gevonden dat de hulp voornamelijk afkomstig is van drie soorten: de zweetbij (Augochlorella gratiosa), de langhoornige kever (Typocerus sinuatus), en de geruite kever (Trichodes apivorus). Deze soorten bleken grote hoeveelheden stuifmeel onder bloemen te dragen, maar werden niet gevonden in de vallen van de planten.

Verspreiding van hun onderzoek over drie locaties en vier verschillende data tijdens het hoogtepunt van het vliegende bloeiseizoen van Venus in Pender County, North Carolina, kwamen ze tot deze conclusie na het vangen van elk dier dat ze zagen kruipen op Flytrap-bloemen van Venus en hun lichamen omspoten om ze te onderzoeken op bewijs van Venus flytrap pollen.

Het identificeren van de dieren die "prooi" waren, was een beetje grover. "We probeerden ze voorzichtig los te maken met een pincet en haalden alles eruit wat er in zat", zegt Youngsteadt. "Dat varieerde van dingen die nog leefden, waarschijnlijk vers gevangen die ochtend, versus dingen die zo verteerd waren dat je kunt zien dat het een spin was, maar niet veel meer dan dat." Om deze reden konden de onderzoekers alleen de biologische familie identificeren van de meeste prooien en niet van de soort.

Na te hebben vastgesteld welke dieren bestuivers waren en welke prooien, analyseerde het team hoeveel er tot elke groep behoorden. Van de 54 taxa geïdentificeerd in bloemen en vallen, werden slechts 13 potentiële bestuivers gevonden in de vallen en slechts in kleine aantallen.

"Er is weinig overlap", zegt Youngsteadt. "Die soorten die worden gedeeld zijn niet erg goede bestuivers. Ze hebben heel weinig stuifmeel op hun lichaam, dus de vliegenvallen doen zichzelf geen slechte dienst."

Laura Hamon, een studente van Youngsteadt's co-auteurs, Rebecca Irwin, Ph.D., en Clyde Sorenson, Ph.D., zullen de volgende fase van dit onderzoek ondernemen: erachter te komen hoe goed elke bestuiver pollen draagt. Dit nieuwste artikel, evenals latere studies, zullen onderzoekers een veel beter idee geven van hoe de Venus flytrap te behouden, een kwetsbare soort die alleen voorkomt in het zuidoosten van Noord-Carolina en het noordoosten van Zuid-Carolina. Hoewel dit nieuwste artikel geen directe implicaties heeft, zou het beter zijn om meer te weten te komen over de levenscyclus en de ecologische niche van deze plant, zodat toekomstige instandhoudingsinspanningen voor deze vaak gepocheerde plant kunnen worden geïnformeerd.

"Wanneer u een soort heeft die mogelijk extra beheer van de instandhouding nodig heeft, dit juweeltje van onze regio, is het belangrijk om deze basisdingen over zijn levensgeschiedenis te weten," zegt Youngsteadt. "Wat heeft het nodig om te leven en goed te reproduceren?"

Abstract: Omdat vleesetende planten afhankelijk zijn van geleedpotigen als bestuivers en prooi, riskeren ze would-be mutualisten te consumeren. We onderzochten dit potentiële conflict in de Flytrap van Venus (Dionaea muscipula), waarvan de bestuivers voorheen onbekend waren.Diverse geleedpotigen uit twee klassen en negen bestelde bloemen; 56% van de bezoekers vervoerde D. muscipula stuifmeel, vaak vermengd met stuifmeel van co-bloeiende soorten. Binnen deze diverse, algemene gemeenschap blijken bepaalde bijen- en keversoorten de belangrijkste bestuivers te zijn, gebaseerd op hun abundantie, de grootte van de pollengrootte en de pollenfeiten. D. muscipula prooi omvatte vier ongewervelde klassen en elf bestellingen; spinnen, kevers en mieren kwamen het meest voor. Op het niveau van de familie en de soort werden er weinig taxa gedeeld tussen vallen en bloemen, wat een bijna nulwaarde opleverde voor overlapping van niches voor deze potentieel concurrerende structuren. Ruimtelijke scheiding van vallen en bloemen kan bijdragen aan het verdelen van de ongewervelde gemeenschap tussen voedings- en reproductieve functies in * D. muscipula.