zuerst veröffentlicht in "Das Taublatt" Heft 23 (=1994/1), Seite 24-26
Um die "Rapidität und Kraft" (C. Darwin) der Schließbewegung der Venusfliegenfalle im speziellen, sowie die Blattbewegungen anderer Karnivoren im allgemeinen exakt zu verstehen, müssen zu Beginn diverse Fachausdrücke definiert und erklärt werden.
Allgemein unterscheidet man Tropismus und Nastie bei Pflanzenbewegungen. Beim Tropismus ist die Bewegungsrichtung abhängig von der Richtung des Reizes, d. h. die Pflanze ist zu einer variablen Bewegung befähigt. Bei der Nastie wird eine vorprogrammierte Bewegungsfolge durch Reizeinwirkung ausgelöst, unabhängig von der Reizrichtung (z. B. Dionaea muscipula, Aldrovanda vesiculosa). Um die Art des Reizes klar darzustellen, wird dem Wort Nastie oder Tropismus dem jeweiligen Reiz entsprechend das Fremdwort vorangestellt; also Phototropismus für das Wachstum einer Pflanze zum Licht. Für uns sind am wichtigsten die Seismonastie der Klapp- und Saugfallen und der Chemotropismus der Klebefallen, wobei die Grenzen zur Nastie hier sehr fließend sind.
Erwähnen sollte man auch den Thigmotropismus (Thigmo = Berührung ) der Kannenpflanzen, wenn sich diese durch das Dickicht ranken. Eine andere Art der Pflanzenbewegung ist die Taxis (Plural: Taxien). So bezeichnet man eine freie Ortsbewegung, die durch einen Außenfaktor bestimmt wird. Auch hier unterscheidet man zwischen Photo-, Chemo-, Hydrotaxis u. a.. Von freien Ortsbewegungen kann man auch sprechen, wenn z. B. Droserarhizome in der Waagerechten im Substrat wachsen und die Pflanzen so langsam ihren Standort wechseln.
Bei den Blattbewegungen der Karnivoren haben wir es außerdem noch mit Tugor- und Wachstumsbewegungen zu tun. Als Tugor bezeichnet man den Blattzelleninnendruck, eine Tugorbewegung ist also eine Veränderung des Innendrucks. Tugorbewegungen sind reversibel, von hoher Geschwindigkeit und durch den Organaufbau vorgegeben. Im Gegensatz hierzu sind Wachstumsbewegungen durch Zellteilung irreversibel, entsprechend langsam und von der Reizrichtung abhängig.
Der Mechanismus des Schließens läßt sich bei Dionaea muscipula in drei Abschnitte einteilen: Schließen - Verengen -Verdauen. Der Schließvorgang wird durch Berührung der Fühlborsten ausgelöst. Die Fühlborsten lassen sich unter dem Mikroskop in vier Zonen einteilen. Auf der Blattoberfläche sitzt der parenchymatische Sockel. Darüber befindet sich die Gelenkzone. Diese wird durch einen ringförmigen Einschnitt von Sockel getrennt. Über der Gelenkzone liegt ein Bereich aus schmalen, tafelartigen Zellen, die die steife Endborste bilden.
Durch Berührung der Fühlborsten oder Sinneshaare werden die Zellen der Gelenkzone auf der einen Seite gestaucht und auf der anderen Seite gestreckt. Durch dieses Stauchen und Strecken erfährt die Pflanze, genauer deren Sinneszellen eine Potentialänderung. Diese Potentialänderung an Orten der Reizwandlung wird als Rezeptorpotential bezeichnet. Messungen haben ergeben, daß das Membranpotential einer Sinneszelle in Ruhe -160 mV, nach einer Reizung -50 mV beträgt. Die Größe der Spannungsdifferenz ist abhängig von der Dauer des Umbiegens, von der Strecke, die die Borste verschoben wurde, und von der Umbiegegeschwindigkeit.
Man vermutet, daß der Schließmechanismus durch die Calciumkonzentration in den Zellen gesteuert wird. Wird nämlich ein Sinneshaar berührt, erweitern sich die Ionenkanäle der Zellen, so daß eine größere Menge Calcium in die Zelle eindringen kann. Ist eine bestimmte Konzentration erreicht, schließt die Falle. Damit ließe sich auch das "Gedächtnis" der Dionaeafallen erklären. Zum Schließen der Falle ist es nämlich nötig eine Borste zweimal innerhalb von 20 Sekunden oder zwei Borsten je einmal in 20 Sekunden zu berühren. In den Ruhephasen zwischen den Berührungsreizen, könnte die Calciumkonzentration wieder absinken, so daß neue Reize notwendig werden.
Der Schließvorgang ist eine Tugorbewegung: Im "geladenen" Zustand steht die Falle unter einer starken Gewebespannung, die durch den Tugor der inneren Blattzellen erzeugt wird. Wird nun über die Rezeptorpotentiale die Anwesenheit eines Beutetieres gemeldet, entspannt sich der Tugor und das Blatt klappt zusammen. Beim Öffnen wird die Tugorspannung wieder aufgebaut, gleichzeitig wird aber auch neues Zellmaterial in das Blatt eingebaut (Wachstumsbewegung).
Nach Schließen des Blattes und erfolgreichem Beutefang beginnt sich die Falle zu verengen, bis die Fallenhälften einander vollständig berühren. Dies wird über chemische Reize gesteuert (Chemonastie), die das Beutetier über abgegebene Eiweißpartikel auslöst. Deshalb öffnet sich eine Falle nach kurzer Zeit wieder, wenn kein Beutetier gefangen wurde. Ebenfalls über chemische Reize läuft der Verdauungsvorgang ab. Dabei wird die Dauer und Menge des abgegebenen Verdauungssaftes über die Intensität der registrierten Eiweißpartikel (und anderer stickstoffhaltiger Moleküle) gesteuert. So verhindert die Pflanze einen unnötigen Verlust von Verdauungsenzymen. Nach Auflösen der Stickstoffverbindungen durch Proteasen ( = proteinabbauende Enzyme), wandert die Nährstofflösung durch die Cuticula (wasserabweisende Oberfläche) der Epidermiszellen.
Bei den aktiven Klebefallen werden die Blattbewegungen durch Krümmungswachstum bewirkt. Die Reize sind thigmotropistischer und chemotropistischer Natur. Berührt ein Beutetier die Tentakel, beginnen diese sich zum Opfer hin zu krümmen, wobei diese Krümmungen zuerst von Tentakeln des Blattrandes ausgeführt werden. Der thigmotrope Reiz ist hier erster Auslöser, während der chemotrope Reiz für ein dauerhaftes Gekrümmtsein sorgt. Dadurch wird ein längeres Schließen des Fangblattes verhindert, falls das Opfer entkommen kann. Beim Zusammenrollen z. B. eines Droserablattes kann man einen Tropismus beobachten, da sich das Blatt immer entsprechend der Beute zusammenrollt.
Beim Schluckvorgang der diversen Utricularien hat man es mit einer Seismonastie zu tun, genauso wie bei Dionaea muscipula und Aldrovanda vesiculosa. Auch der Mechanismus der Reizaufnahme und -verarbeitung ist annähernd gleich.