Vi vet äntligen vad som händer med insekter som förorenar Venus Flytrap

Många blommande växter är i lyckliga, ömsesidigt fördelaktiga förhållanden med djur som suger upp sötnektar från sina blommor och, i utbyte, bär sina pollen till avlägsna växter, så att de kan reproducera. Dessa harmoniska relationer är resultatet av miljontals år av specialisering och samutveckling som gav alla involverade parter en evolutionär boost.

Men Venus flytrap (Dionaea muscipula), en köttätande växt känd för att chocka ner på insekt, har länge verkade kasta växt-djurets kärleksfest stereotyp ut genom fönstret. Hur kan en växt som är känd för mat buggar också dra nytta av deras hjälp?

Under en längre tid stummade biologerna, men slutligen, i ett papper som publicerades före tisdag i tidningen Den amerikanska naturalisten, ett team av forskare i North Carolina erbjuder bevis som kan lösa detta uppenbara paradox. Nyckeln till att förstå Venus Flytrap-reproduktion verkar vara att erkänna skillnaderna mellan två väldigt distinkta delar av växten: den ökända knäppningskäken vid basen och den mindre kända blomman som står högt på en stam över den.

"Innan detta visste vi knappast någonting om pollinering i Venus-fällor," berättade författare för N.C. State University entomology, Elsa Youngsteadt, Ph.D., den första författaren på det nya papperet. Omvänd.

Genom att observera vilka snäckor, kräftdjur, insekter och araknider pollinerar Venus Flytrap-blommor och jämför dessa med rov som finns i fällorna, hittade forskarna svaret på paradoxen. De buggar som pollinerar Venus flytrap är nästan aldrig de buggar som köttätande växter äter.

"Dessa växter är kända, men det handlar om fällor och vad de äter, och inget om vem som interagerar med sina blommor", säger Youngsteadt. "Det är särskilt intressant för denna art eftersom de är en köttätande växt. Vi vet att de äter insekter, men det sätter dem i en potentiell konflikt-intressant situation som andra växter inte kan uppleva eftersom de kan äta samma insekter som kan pollinera sina blommor."

Den nya upptäckten gör frågan om vem som pollinerar Venus flytraps ännu mer intressant. Inte att forskare visste mycket om det innan: När det kom till D. muscipula pollinering, det fanns nästan ingen forskning utom ett enda papper från 1958 som i stor utsträckning är spekulativt och saknar observationsdata. Det var emellertid märkbart att författarna till det 60-åriga papperet fann att Venus-flytraps var självsterila, vilket innebär att en enskild växt hade att få pollen från en annan växt för att producera frön (till skillnad från växter som tomater som kan befrukta sig). Detta fastställde att Venus flytrap behöver lite hjälp.

I sin forskning fann Youngsteadt och hennes kollegor från North Carolina Botanical Garden och U.S. Fish and Wildlife Service att hjälpen främst kommer från tre arter: svettbi (Augochlorella gratiosa), den långhåriga skalbaggen (Typocerus sinuatus), och den rutiga skalbaggen (Trichodes apivorus). Dessa arter befanns ha stora mängder pollen bland blommor men fanns inte i växternas fällor.

Spridning av sin forskning över tre platser och fyra olika datum under toppen av Venus flytrap blomstringsäsongen i Pender County, North Carolina, kom de till denna slutsats efter att ha fångat varje djur som de såg kryper på Venus flytrap-blommor och svepade sina kroppar för att undersöka dem för bevis på Venus flytrap pollen.

Att identifiera de djur som var "rov" var lite grovare. "Vi presterade dem verkligen försiktigt med lite tångar och drog ut vad som var inne," säger Youngsteadt. "Det varierade från saker som fortfarande levde, förmodligen nyligen fångade den morgonen, jämfört med saker som var så smälta att du kan säga det var en spindel men inte mycket mer än det." Av denna anledning kunde forskarna bara identifiera den biologiska familjen av mest byte och inte dess art.

Efter att ha identifierat vilka djur som var pollinatorer och vilka var rov, analyserade laget hur många som tillhörde varje grupp. Av 54 taxa identifierade i blommor och fällor hittades endast 13 potentiella pollinatorer i fällorna, och endast i låga antal.

"Det är väldigt lite överlapp," säger Youngsteadt. "De arter som delas är inte mycket bra pollinatorer. De har väldigt lite pollen på sina kroppar, så flytrapsna gör inte själva någon dysfunktion."

Laura Hamon, en student från Youngsteadts medförfattare, Rebecca Irwin, Ph.D., och Clyde Sorenson, Ph.D., kommer att genomföra nästa steg i denna forskning: utse exakt hur bra varje pollinator har för att bära pollen. Detta senaste dokument, liksom efterföljande studier, ger forskare en mycket bättre uppfattning om hur man sparar Venus Flytrap, en sårbar art som bara finns i sydöstra North Carolina och nordöstra South Carolina. Även om det här senaste dokumentet inte har några omedelbara konsekvenser, kan det vara bättre att veta mer om sin livscykel och ekologiska nischar att informera framtida bevarandeinsatser för denna ofta pocherade anläggning.

"När du har en art som kan behöva ytterligare bevarandehantering, denna pärla i vår region är det viktigt att känna till dessa grundläggande saker om sin livshistoria", säger Youngsteadt. "Vad behöver den leva och reproducera bra?"

Abstrakt: Eftersom köttätande växter är beroende av artropoder som pollinatorer och byte, riskerar de att konsumera vore ömsesidiga. Vi undersökte denna potentiella konflikt i Venus flytrap (Dionaea muscipula), vars pollinatorer var tidigare okända.Diverse artropoder från två klasser och nio beställningar besökte blommor; 56% av besökarna transporteras D. muscipula pollen, ofta blandad med pollen av samblommande arter. Inom detta varierade, generaliserade samhälle verkar vissa bi- och skalbaggar vara de viktigaste pollinerna, baserat på deras överflöd, pollenbelastningsstorlek och pollentrohet. D. muscipula bytet sträckte sig över fyra ryggradslösa klasser och elva order; spindlar, skalbaggar och myror var vanligast. På familje- och artnivåer delades få taxa mellan fällor och blommor, vilket gav ett nära nollvärde av nisch överlappning för dessa potentiellt konkurrerande strukturer. Spatial separation av fällor och blommor kan bidra till att uppdela ryggradssamhället mellan näringsmässiga och reproduktiva funktioner i * D. muscipula.