Deception and deprivation of liberty in the plant world. / Täuschung und Freiheitsberaubung im Pflanzenreich.
English
Deception and deprivation of liberty in the plant world.
Plants try to ensure pollination of their flowers in different ways, for instance by smelling of nectar or even carrion[1] to attract insects.
A particularly sneaky mimicry[2] strategy, however, applies the 'fountain flower' (Ceropegia sandersonii[3]), native to southern Africa, to ensure its pollination, which was examined by PhD candiate A. Heiduk at the University of Bayreuth with an international team. The results were presented in the journal 'Current Biology' in October 2016.[4]
'Death scent' of bees attracts flies.
The pollinating insects of Ceropegia sandersonii are mainly flies of the genus Desmometopa[5], which are magically attracted by the smell of bees attacked by spiders or other predators. The flies try to suck up liquids escaping from the prey while it is eaten by the actual attacker.
In biology, the behavior of not hunting yourself, but instead profiting from the hunting of others and stealing a portion of the prey is called 'kleptoparasitism'.[6]
Caught in the fountain flower.
The 'fountain flower' takes advantage of this by imitating the scent of dying bees to attract the flies that pollinate them. Attacked bees produce a mixture of chemical substances, so-called 'alarm pheromones' (more about their specific effect can be found in the linked study) by means of various glands (for example mandibular and poison glands). A. Heiduk and her colleagues proved that 33 of these messenger substances released by bees are also synthesized by Ceropegia sandersonii. The result is a flowery scent so deceptively similar to that of bees struggling to survive that flies fall for it and fly into the cauldron-shaped flowers of the plant where they expect to find their favorite food.
In the flower, however, the flies find neither bees nor nectar or pollen. Instead of receiving a reward, they get arrested in the flower for about 24 hours. In an effort to search for food and escape captivity at the same time, they do an excellent pollination job. Back in freedom, the hungry flies easily succumb to the mimicry scent of neighboring flowers ... and soon will be trapped again ...
Methods and results.
The analysis of the bee and flower scent was done by gas chromatography mass spectroscopy (GC-MS). Electroantennographic detection (EAD) was used to measure the reactions of flies to various components of the plant fragrance. A mixture of the four components geraniol, 2-heptanone, 2-nonanol, and (E)-oct-2-enyl acetate proved particularly attractive for flies:
Above is shown the antennal reaction of female flies (species: Desmometopa sordida, EAD a) to components of the odor of bees exposed to simulated attacks (FID a) and below of female flies (EAD b) to the same components contained in the scent of the plant Ceropegia sandersonii (FID b). The numbers correspond to the following EAD-active substances[4]:
1: 2-heptanone, 2: (E)-oct-2-en-1-ol, 3: 2-nonanol, 4: hexyl butyrate, 5: (E)-oct-2-enyl acetate,
6: geraniol, 7: geranial, 8: geranyl acetate, 9: (E)-2-decen-1-yl acetate.
∗: unknown compound.
Sources:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Carrion_flower
- https://en.wikipedia.org/wiki/Mimicry
- https://en.wikipedia.org/wiki/Ceropegia_sandersonii
- https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)30879-X
- http://milichiidae.info/category/classification/desmometopa
- https://en.wikipedia.org/wiki/Kleptoparasitism
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Scent of dying honeybee attracting flies. Thanks to @digitalis for the allowance to use this illustrative picture from one of his great photography posts. |
Duft sterbender Honigbiene lockt Fliegen an. Danke an @digitalis für die Erlaubnis, dieses anschauliche Foto aus einem seiner tollen Photo-Posts nutzen zu dürfen. |
Deutsch
Täuschung und Freiheitsberaubung im Pflanzenreich.
Pflanzen versuchen auf verschiedene Art und Weise die Bestäubung ihrer Blüten sicherzustellen, z. B., indem sie z. B. nach Nektar oder sogar Aas[1] duften, um Insekten anzulocken.
Eine ganz besonders raffinierte Mimikry[2]-Strategie wendet jedoch die im Süden Afrikas beheimatete 'Kletternde Leuchterblume' (Ceropegia sandersonii[3]) an, um ihre Bestäunbung zu gewährleisten, welche die Doktorandin A. Heiduk an der Universität Bayreuth zusammen mit einem internationalen Team genauer untersuchte und ihre Ergebnisse im Fachmagazin 'Current Biology' im Oktober 2016 präsentierte.[4]
'Todesduft' der Bienen lockt Fliegen an.
Als bestäubende Insekten von Ceropegia sandersonii dienen hauptsächlich Fliegen der Gattung Desmometopa[5], die vom Geruch von von Spinnen oder anderen Räubern attackierten Honigbienen magisch angezogen werden und versuchen, aus der Beute austretende Flüssigkeiten aufzusaugen, während diese vom eigentlichen Angreifer verspeist wird.
In der Biologie wird das Verhalten, nicht selbst zu jagen, sondern stattdessen von der Jagd anderer zu profitieren und einen Teil der Beute zu stehlen, als 'Kleptoparasitismus' bezeichnet.[6]
Gefangen in der Leuchterblume.
Die 'Kletternde Leuchterblume' macht sich das zunutze, indem sie den Duft sterbender Bienen imitiert, um die sie bestäubenden Fliegen anzulocken. Angegriffene Bienen produzieren mittles verschiedener Drüsen (z. B. Mandibel- und Giftdrüsen) ein Gemisch chemischer Substanzen, so genannte 'Alarm-Pheromone' (mehr über deren spezifische Wirkung ist der verlinkten Studie zu entnehmen). A. Heiduk und Mitarbeiter konnten nachweisen, dass Ceropegia sandersonii 33 dieser auch von Bienen abgegebenen Botenstoffe synthetisiert. Daraus ergibt sich ein Duft, der demjenigen ums Überleben ringender Bienen so täuschend ähnelt, dass die Fliegen darauf hereinfallen und in die kesselförmigen Blüten der Kletterpflanze in der Erwarung hineinfliegen, dort ihr Lieblingsessen vorzufinden.
In der Blüte finden die Fliegen dann jedoch weder Bienen noch Nektar oder Pollen. Statt eine Belohnung zu erhalten, werden sie für ca. 24 Stunden in der Blüte festgesetzt. Im Bestreben, zugleich nach Nahrung zu suchen und der Gefangenschaft zu entrinnen, leisten sie vorzügliche Bestäubungsarbeit. Wieder in Freiheit erliegen die hungrigen Fliegen leicht dem Mimikry-Duft benachbarter Blüten ... und sitzen bald erneut in der Falle ...
Methoden und Ergebnisse.
Die Analyse des Bienen- und Blütendufts geschah mittles Gaschromatographie-Massenspektroskopie (GC-MS). Um die Reaktionen der Fliegen auf verschiedenen Komponenten des Pflanzendufts zu messen, kamen elektroantennographische Untersuchungen (EAD) zur Anwendung. Besonders attraktiv für die Fliegen erwies sich ein Gemisch aus den vier Komponenten Geraniol, 2-Heptanon, 2-Nonanol und (E)-Oct-2-enyl Acetat:
Dargestellt ist oben die antennale Reaktion weiblicher Fliegen (Art: Desmometopa sordida, EAD a) auf Komponenten des Geruchs simulierten Angriffen ausgesetzter Bienen (FID a) und unten weiblicher Fliegen (EAD b) auf dieselben, im Duft der Pflanze Ceropegia sandersonii enthaltenen, Komponenten (FID b). Die Nummern entsprechen folgenden EAD-aktiven Substanzen[4]:
1: 2-Heptanon, 2: (E)-Oct-2-en-1-ol, 3: 2-Nonanol, 4: Hexyl Butyrat, 5: (E)-Oct-2-enyl Acetat,
6: Geraniol, 7: Geranial, 8: Geranyl Acetat, 9: (E)-2-Decen-1-yl Acetat.
∗: unbekannte Komponente.
Quellen:
- https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/aasblumen/29
- https://de.wikipedia.org/wiki/Mimikry
- https://de.wikipedia.org/wiki/Kletternde_Leuchterblume
- https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(16)30879-X
- http://milichiidae.info/category/classification/desmometopa
- https://de.wikipedia.org/wiki/Kleptoparasitismus
Schon wirklich faszinierend wie ausgeklügelt und trickreich die Natur den Kreislauf erhält!
Toller, sehr interessanter Post 👍
Wieder mal ein sehr interessanter und gut geschriebener Artikel, der mich einmal mehr dazu bringt, mich über die Cleverness der Natur zu wundern. Wobei das in diesem Fall ja fast schon perfide ist, was sich manche Pflanzen "einfallen" lassen (kann man das so sagen, bei Lebewesen, die nicht klassisch denken können?).
An sich grenzt das ja schon fast an eine fleischfressende Pflanze, auch wenn diese hier ihr "Opfer" ja wieder loszulassen scheint - sofern es das nach einem Tag Gefangenschaft noch hinbekommt.
Man fragt sich aber doch wieder, woher diese Pflanze "weiß", wie eine angegriffene Biene riecht, wie sie in der Folge "gelernt" hat, die Duftstoffe zu identifizieren und zu synthetisieren. Äußerst faszinierend, die Evolution :-)
Edit zum letzten Punkt: Es gibt ja auch Pflanzen, die z.B. Aasgeruch imitieren. An sich trifft da ja die gleiche Fragestellung zu und es ist nicht minder interessant.
Wahrscheinlich hatten Pflanzen mehr Erfolg, die zufällig einzelne dieser Substanzen produzierten (und diese Fähigkeit an ihre Nachkommen weitergaben). Wurde dann (zufällig) irgendwann eine weitere der Substanzen synthetisiert, vergrößerte sich der Erfolg usw.
Ich vermute, dass dieser Anpassungsprozess sehr lange gedauert hat, bis er die heutige Perfektion erreichte ...
Ja, das klingt plausibel. Vor allem im Sinne der Evoluitionslehre, wie man es ja auch von anderen Anpassungen kennt. Und dass das nicht von heute auf morgen geht, ist ja schon klar. Wäre auch komisch, wenn alles um einen herum so schnell mutieren würde.. :-D
Das, was Du in diesem abermals sehr guten Artikel beschreibst, klingt absolut logisch und nachvollziehbar.
Als begeisterter Pilzsammler kenne ich die Immitation von Aasgeruch aus der Natur durch die Stinkmorchel. Aber auch der Tintenfischpilz verbreitet einen Geruch, der für unsere Nasen in der Regel nicht sonderlich angenehm ist. ;-)
Hier ein Foto von mir aus dem letzten Herbst.
Es zeigt eine Stinkmorchel, die von Fliegen geradezu übersäht ist. Durch die Fliegen werden die Sporen verbreitet. Selbigen Prinzips bedient sich auch der schon erwähnte Tintenfischpilz.
What you describe in this once again very good article sounds absolutely logical and understandable.
As an enthusiastic mushroom picker I know the imitation of scent from nature through the stinkhorn. But also the octopus/star stinkhorn spreads a smell that is usually not very pleasant for our noses. ;-)
Here's a picture of me from last fall.
It shows a stinkhorn that is almost covered with flies. The flies spread the spores. The same principle is also used by the already mentioned octopus (star) stinkhorn.
Solch ein Bild habe ich auch schon des öfteren im Wald sehen dürfen :D
I thank you for using my photo. when i saw the spider with the dead bee. i did think for a minute. since its my first time to shoot such event with flies. as i read your article "death scent". it's deep information. as i understood it. the spider is using the bee to catch the flies due to the scent. clever spiders who likes to eat flies (Desmometopa).
Actually the spider doesn't catch the flies. It is the plant who imitates the scent of dying bees to attract the flies, arrest them and thus force them to pollinate it.
You have made a really great photo which shows how the dying/dead bee attracts the flies.
Thanks. now i understand it.
That's and awesome photo @digitalis!
Wahnsinn! Das ist sehr interessant! Danke für den lehrreichen Artikel! Man macht sich viel zu wenig Gedanken über solche Sachen - aber dafür bist du ja dann da! 😉
The truth that I did not know about nature and its tricks
The flies that perceive the smell of the moribund abises and the plants that they have learned imitate the smell of them to attract the flies and pollinate with the flow, very well excellent post I liked a lot, greetings 😉
I'm a little confused correct me if I'm wrong. The flies are attracted to the smell of bees being attacked so they can steal from the attacker.There's a flower that can mimic the smell of the bees wherein the flies fall for it and gets stuck inside the flower searching for the "food" and at the same time pollinating it and when they get out they will probably get attracted by the neighboring flowers of the same species.
Absolutely correct. :)
I learned something new again today. Thanks!
Wieder was dazu gelernt. Die Natur ist noch so für die eine oder andere Überraschung zu haben..^^
Mit was du sich wieder beschäftigst und auseinandersetzt........ich staune immer wieder......schönen Dienstag für dich ......
Hey @jaki01,
interessanter Artikel, danke fürs Schreiben :)
Ich bin mir allerdings gerade nicht sicher, ob dein Bild von der Massenspektroskopie lizenfrei ist, da du keine Quelle angegeben hast. @steemstem ist diesbezüglich mittlerweile sehr kritisch, wenn du das noch anpasst, sollte der Rest auch klargehen.
Dank dir und beste Grüße
Egotheist
Danke für den Hinweis (und den Chat)!
Als vorläufige Maßnahme setze ich mal den Link zum Artikel direkt unter das Bild, statt nur unter dem Bildtext mit "[4]" auf die Studie zu verweisen. Eine sinnvolle Möglichkeit, das Bild selbst zu verlinken, sehe ich nicht, da es komplett in den Artikel eingebunden ist.
Ich bin mir tatsächlich immer noch nicht sicher, ob es nötig ist, das Bild komplett zu entfernen und versuche das zu klären.
Ich denke, dass das eine gute Möglichkeit ist, um unmissverständlich die Herkunft des Bildes klarzustellen, ohne dass es jemand übersieht, der vielleicht nicht bis zu den Quellen am Ende gelesen hat.
Da der Artikel ja auch open source ist und damit frei zugänglich und die Lizenz, soweit ich das gesehen hab "for non-commercial use" abgedeckt ist, wäre die Verwendung hier für mein Empfinden abgedeckt. Wobei ich letztlich natürlich kein Rechtsanwalt bin, der das abschließend beurteilen kann.
Ein Knackpunkt könnte natürlich sein, wie Steemit bezüglich "non-commercial use" einzustufen sei ... :)