Die Blätter des Fettkrauts glänzen in der Sonne. Eine Fliege ist hier auf der Oberfläche der Pflanze geflogen – und klebt nun fest. Der wasserbasierte Schleim, den winzige Drüsenhaare absondern, hält sie fest. Ihre Bewegungen lösen die Abgabe von Verdauungsenzymen aus, die das Insekt langsam zersetzen. So gewinnt das fleischfressende Fettkraut „Pinguicula“ Nährstoffe aus ihrer Beute. Sie wächst auf trockenen Felsenböden in den Bergregionen Mexikos – dort, wo sonst Kakteen und Agaven gedeihen.
Wie das Fettkraut in dieser trockenen Umgebung Wasser spart, hat nun ein Forschungsteam um Gudrun Kadereit von der LMU München untersucht. Denn bisher war unklar, wie die Fettkräuter den Wassermangel ausgleichen und dabei noch genügend Flüssigkeit für den Fangschleim bereitstellen können. In Klimakammern setzte das Team die Pflanzen völliger Trockenheit aus, um die extremen Bedingungen ihrer natürlichen Umgebung nachzustellen. Dabei analysierten sie deren Stoffwechselvorgänge.
Das Ergebnis: Die Fettkräuter nutzen denselben wassersparenden Stoffwechselweg wie Kakteen, die sogenannte CAM-Photosynthese (CAM = Crassulacean Acid Metabolism oder Crassulaceen-Säurestoffwechsel). Dabei bleiben die Spaltöffnungen der Blätter tagsüber geschlossen, so dass zwar kein CO2 zur Photosynthese aufgenommen wird, die Pflanzen aber in dieser trockenheißen Zeit auch kein Wasser durch Verdunstung verlieren. Erst nachts öffnen sich die Spaltöffnungen und die Pflanze „atmet“ CO2 ein, welches gespeichert wird. Tagsüber wird auf diesen Kohlenstoffvorrat aus der Nacht zurückgegriffen.
„Mit diesen Ergebnissen hatten wir nicht gerechnet. Den CAM-Photosynthese-Weg kannten wir bislang nicht bei fleischfressenden Pflanzen, auch nicht unter den Wasserschlauchgewächsen, zu denen die Fettkräuter gehören“, sagt Kadereit.
Damit gilt die Gattung „Pinguicula“ als weiteres Beispiel für eine Pflanzengruppe, in der sich die CAM-Photosynthese unabhängig entwickelt hat. Insgesamt ist der Stoffwechselweg mittlerweile bei 39 Pflanzenfamilien bekannt.
Die Entdeckung zeigt, wie wandlungsfähig Pflanzen im Laufe der Evolution sein können. Die mexikanischen Fettkräuter haben sich von feuchtigkeitsliebenden Sumpfpflanzen zu Arten entwickelt, die selbst extreme Trockenzeiten überstehen. Mit Blick auf den Klimawandel, mit den sich Lebensräume verändern werden, könnten sie eine interessante Studiengruppe für weitere Untersuchungen darstellen.
