Darwins 150 år gamle plantehypotese er endelig bekreftet

Funnet gir samtidig støtte til en idé Charles Darwin lanserte for mer enn 150 år siden. I boken Insectivorous Plants fra 1875 foreslo Darwin at enkelte arter i slekten Saxifraga kanskje kunne bruke insekter som næringskilde, fordi de hadde klebrige, hårkledde plantedeler . Han hadde imidlertid ikke verktøyene som skulle til for å bevise hypotesen.

En plante som fungerer som fluepapir

Saxifraga candelabrum vokser mellom 2 500 og 3 300 meter over havet på Qinghai-Tibet-platået og i Hengduanfjellene i de kinesiske provinsene Yunnan og Sichuan . Feltundersøkelser fant fastsittende insekter på 43 av 45 undersøkte planter . Hos voksne planter ble det i gjennomsnitt registrert 71 fangede insekter .

Stenglene og greinene er dekket av mikroskopiske kjertelhår, såkalte trikomer. Disse skiller ut et klebrig slim som fungerer omtrent som fluepapir . Byttet består først og fremst av små fjærmygg – svake flygere i ordenen tovinger . Forsøk tyder også på at planten bruker lukt for å trekke insektene mot de klebrige overflatene .

Bevis for at insektene faktisk blir fordøyd

Det er ikke nok at et insekt setter seg fast på en plante for at planten skal regnes som kjøttetende. Den må også kunne bryte ned byttet og ta opp næringsstoffer fra det.

Forskerne fant fosfataseaktivitet på kjertelhårene ved hjelp av en fluorescensbasert analyse. Det viste at planten skiller ut enzymer som kan bryte ned insektet .

Deretter fôret de plantene med bananfluer av arten Drosophila som var merket med nitrogen-15, en stabil isotop av nitrogen. Etterpå målte de nitrogeninnholdet i plantevevet. Mengden merket nitrogen økte i S. candelabrum, mens tilsvarende kontrollplanter som ikke er kjøttetende, ikke fikk den samme opphopningen . Det bekreftet at planten tar opp nitrogen fra byttet.

Genetiske analyser ga ytterligere støtte. Forskerne satte sammen et genom av S. candelabrum på kromosomnivå og sammenlignet det med kjente kjøttetende planter som soldogg (Drosera) og kann plante (Nepenthes). Gener for fordøyelsesenzymer var aktive i kjertelhårene, noe som viser at planten har det genetiske maskineriet som trengs for kjøttetende ernæring .

Slik unngår planten å fange sine egne pollinatorer

For kjøttetende planter finnes det et åpenbart problem: De trenger insekter som næring, men er ofte også avhengige av insekter for pollinering.

S. candelabrum ser ut til å løse konflikten ved å holde feller og blomster fysisk adskilt. De hvite blomstene sitter på høye stilker over de klebrige plantedelene, mens kjertelhårene finnes på de vegetative stenglene – ikke på blomstene eller blomsterstilkene .

Denne romlige og visuelle separasjonen kan redusere risikoen for at pollinatorene setter seg fast. Et lignende mønster er kjent fra enkelte soldogg-arter, der hvite blomster og avstand mellom blomster og feller bidrar til å skjerme pollinerende insekter .

Kan flere «klebrige» planter være kjøttetende?

Oppdagelsen er viktig fordi Saxifraga candelabrum representerer en ny, selvstendig utviklet linje av kjøttetende planter. Den er den første bekreftede kjøttetende planten i planteordenen Saxifragales og i familien Saxifragaceae .

Forskerne tror likevel at dette kan være mer enn et enkeltstående funn. Klebrige kjertelhår har ofte blitt tolket som et forsvar mot planteetere eller som en ren overflatetilpasning. Ifølge forskerne kan noen av disse hårene også ha en oversett rolle i å skaffe planten næring .

Det betyr ikke at alle klebrige planter er kjøttetende. Men funnet antyder at antallet arter med full eller delvis kjøttetende ernæring kan være større enn botanikere hittil har antatt .

Kort fortalt

• Darwin foreslo i 1875 at enkelte Saxifraga-arter kunne være kjøttetende; den nye studien gir den første avgjørende dokumentasjonen i denne plantegruppen .
• Saxifraga candelabrum fanger små insekter med klebrige kjertelhår som fungerer som fluepapir .
• Fluorescensanalyser viste enzymaktivitet knyttet til nedbrytning av byttet .
• Nitrogen-15-forsøk viste at planten tar opp nitrogen fra insektene .
• Blomstenes plassering over fellene bidrar til å beskytte pollinatorene .
• Flere planter som hittil bare er blitt omtalt som «klebrige», kan vise seg å ha delvis eller fullt kjøttetende egenskaper .