Back to chapter

34.20:

Epifyten, parasieten en carnivoren

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Epiphytes, Parasites, and Carnivores

Languages

Share

Anders dan de meeste dieren kunnen planten zich niet bewegen van plek naar plek op zoek naar voedsel. Om te overleven moeten planten licht en nutriënten verzamelen door te groeien en op de plek te bewegen. Planten krijgen voedsel op twee manieren: autotrofie en heterotrofie. Autotrofe planten maken hun eigen voedsel door fotosynthese. Lichtenergie wordt opgevangen door chloroplasten en zorgt voor de aanmaak van suikers die de plant voeden. Heterotrofen zijn van een ander organisme afhankelijk voor de voeding. Heterotrofe planten zoals warkruid hebben vaak geen chloroplasten en maken geen eigen voedsel. Warkruid is een bladloze, klimmende plantenparasiet. Hij absorbeert nutriënten van zijn gastheerplant, wat de gastheer schade toebrengt en soms doodmaakt. Haustoriën, aangepaste wortel- projecties, dringen vaatweefsels van de gastheerplant binnen om water en nutriënten af te nemen voor de groei van de parasiet. Warkruid verspreidt zich naar naastliggende gastheerplanten en voorziet zich zo van nutriënten. Platycerium heeft chloroplasten en is dus autotroof. Platycerium heeft een andere adaptatie voor de voeding: het is een epifyt of ‘luchtplant’ die groeit op andere planten, zoals bomen, voor fysieke steun. Deze relatie helpt de epifyt omdat de gastheerplant vaak zorgt voor een hogere positie in de boomlaag waar meer licht is voor de fotosynthese. De gastheerplant lijdt er niet onder. Epifyten hebben gespecialiseerde wortels die hen vastzetten op de gastheer. Ze nemen ook water en nutriënten op uit de lucht of organische resten die zich ophopen waar ze vastzitten. De bladeren van epifyten absorberen bovendien vocht en nutriënten uit de lucht en de regen. Bekerplanten zijn mixotrofe— zowel autotroof als heterotroof—carnivoren die leven in zonnige, zure, nutriënt-arme moerassen. Aangezien moerasgrond arm is in stikstof moeten bekerplanten vlees eten voor bijkomende voeding. De gespecialiseerde bladeren van de bekerplant vormen trechters die prooidieren vangen en verdrinken, zoals insecten en andere kleine dieren, in een verterende vloeistof. Al staan ze stil, planten hebben opmerkelijke adaptaties om omgevingsstressoren af te zwakken zoals gebrek aan licht of beschikbare nutriënten. Planten als Platycerium, bekerplanten en warkruid vinden overlevingsmiddelen met gebruik van andere organismen in hun omgeving.

34.20:

Epifyten, parasieten en carnivoren

Planten vormen vaak mutualistische relaties met schimmels of bacteriën die in de bodem leven om de opname van voedingsstoffen door hun wortels te verbeteren. Schimmels die op de wortsels leven (bijv. Mycorrhizae) vergroten het worteloppervlak van een plant, wat de opname van voedingsstoffen bevordert. Bij wortelkolonisatie zetten stikstofbindende bacteriën (bijv. Rhizobia) atmosferische stikstof (N 2 ) om in ammoniak (NH 3 ), waardoor de planten stikstof kunnen opnemen dat nodig is voor verschillende biologische functies. Stikstof is bijvoorbeeld essentieel voor de biosynthese van de chlorofylmoleculen die lichtenergie opvangen tijdens fotosynthese. Bacteriën en schimmels krijgen op hun beurt toegang tot de suikers en aminozuren die worden afgescheiden door de wortels van de plant. Verschillende plantensoorten zijn geëvolueerd en maken gebruik van wortelbacteriën en wortelschimmels om voedsel op te nemen en zich te ontwikkelen.

Andere plantensoorten, zoals epifyten, parasieten en carnivoren, zijn geëvolueerd zodat ze verschillende organismen konden gebruiken om te overleven. In plaats van te concurreren voor biologisch beschikbare bodemvoedingsstoffen en licht, groeien epifyten op andere levende planten (vooral bomen) zodat ze betere voedingsmogelijkheden hebben. Epifyt-plant relaties zijn commensaal, omdat alleen de epifyt hier een voordeel bij heeft (dwz betere toegang tot voedingsstoffen en licht voor fotosynthese), terwijl de gastheer onaangetast blijft. Epifyten nemen nabijgelegen voedingsstoffen op via bladstructuren die trichomen worden genoemd (bijv. Bromelia's) of luchtwortels (bijv. Orchideeën).

In tegenstelling tot epifyten nemen parasitaire planten voedingsstoffen op van hun levende gastheren. De dodder kan geen fotosynthese uitvoeren en is bijvoorbeeld een holoparasiet (dwz totale parasiet) die volledig afhankelijk is van zijn gastheer. Hemiparasieten (dwz gedeeltelijke parasieten), zoals maretak, gebruiken hun gastheer voor water en mineralen, maar kunnen ook fotosynthese uitvoeren. Zowel warkruid als maretak gebruiken haustoria om voedingsstoffen van de gastheren op te nemen. Andere parasitaire soorten maken gebruik van mycorrhiza's die met andere planten geassocieerd om voedingsstoffen te absorberen (bijv. Indiase pijp). Indiase pijp voert geen fotosynthese uit en vertrouwt op deze interactie om te overleven. In parasiet-plantrelaties ontlenen parasieten voedingsstoffen die ten koste gaan van de gastheer.

Vleesetende planten zijn fotosynthetisch, maar leven in habitats waar essentiële voedingsstoffen, zoals stikstof en fosfor, ontbreken. Deze planten vullen hun voedselarme dieet aan door insecten en andere kleine dieren te vangen en te consumeren. Vleesetende planten hebben gemodificeerde bladeren ontwikkeld die helpen bij het vangen van prooien via een trechter (bijv. Bekerplant), kleverige tentakels (bijv. Zonnedauw) of kaakachtige (bijv. Venus vliegenvanger) mechanismen. Relaties tussen vleesetende planten en kleine dieren zijn fundamenteel roofdier-prooi-relaties. Het begrijpen van deze voedingsaanpassingen van planten onthult belangrijke ecologische informatie, zoals welke voedingsstoffen essentieel zijn voor plantengroei en de voedingsstatus van een bepaalde habitat.

Suggested Reading

Adibah, MS Ruzana, and A. N. Ainuddin. "Epiphytic plants responses to light and water stress." Asian Journal of Plant Sciences 10, no. 2 (2011): 97. [Source]

Hedrich, Rainer. 2015. “Carnivorous Plants.” Current Biology 25 (3): R99–100. [Source]

Twyford, Alex D. 2018. “Parasitic Plants.” Current Biology 28 (16): R857–59. [Source]