34.20: Epiphyten, Parasiten und Fleischfresser

Pflanzen bilden oft wechselseitige Beziehungen mit bodenbewohnenden Pilzen oder Bakterien, um die Nährstoffaufnahmefähigkeit ihrer Wurzeln zu verbessern. Wurzelkolonisierende Pilze (z.B. Mykorrhiza) erhöhen die Wurzeloberfläche einer Pflanze, was die Nährstoffaufnahme fördert. Während der Wurzelbesiedlung wandeln stickstoffbindende Bakterien (z.B. Rhizobiales) atmosphärischen Stickstoff (N₂) in Ammoniak (NH₃₎um und stellen den Stickstoff damit für verschiedene biologische Funktionen der Pflanzen zur Verfügung. Beispielsweise ist Stickstoff für die Biosynthese der Chlorophyllmoleküle, die während der Photosynthese Lichtenergie aufnehmen, von wesentlicher Bedeutung. Bakterien und Pilze erhalten im Gegenzug Zucker und Aminosäuren, die von den Wurzeln der Pflanze sezerniert werden. Eine Vielzahl von Pflanzenarten entwickelte Wurzelbakterien und Wurzelpilz Ernährungsadaptionen, um zu gedeihen.

Andere Pflanzenarten, wie Epiphyten, Parasiten und Karnivoren, entwickelten Ernährungsadaptionen, die es ihnen ermöglichten, verschiedene Organismen für das Überleben zu verwenden. Anstatt um bioverfügbare Bodennährstoffe und Licht zu konkurrieren, wachsen Epiphyten auf anderen lebenden Pflanzen (insbesondere Bäumen) für bessere Ernährungsmöglichkeiten. Epiphyten-Pflanzen-Beziehungen sind Nutznießer-Beziehungen, da nur die Epiphyten Vorteile haben (d. h. besserer Nährstoff- und Lichtzugang für die Fotosynthese) während der Wirt unberührt bleibt. Epiphyten absorbieren nahegelegene Nährstoffe entweder durch Blattstrukturen, sogenannte Trichome (Pflanzenhaare, z. B. Bromelien) oder Luftwurzeln (z. B. Orchideen).

Im Gegensatz zu Epiphyten absorbieren parasitäre Pflanzen Nährstoffe von ihren lebenden Wirten. Die nicht-photosynthetische Seide ist beispielsweise ein Vollschmarotzer (d.h. vollständige Parasiten), der vollständig von seinem Wirt abhängig ist. Halbschmarotzer (d.h. halbe Parasiten), wie Mistel, benutzen ihren Wirt für Wasser und Mineralstoffe, aber sind ansonsten vollständig photosynthetisch. Während sowohl Seide als auch Mistel Haustorien verwenden, um Nährstoffe der Wirte abzuleiten, benutzen andere parasitäre Arten Mykorrhizapilze, die mit anderen Pflanzen verbunden sind, um Nährstoffe aufzunehmen (z. B. Monotropa uniflora). Monotropa uniflora betreibt keine Photosynthese und verlässt sich auf diese Interaktion für das Überleben. In Parasiten-Pflanzen-Beziehungen leiten Parasiten Nährstoffe auf Kosten der Wirte ab.

Fleischfressende Pflanzen sind photosynthetisch, leben aber in Lebensräumen, denen es an essentiellen Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor mangelt. Diese Pflanzen ergänzen ihre nährstoffarme Ernährung, indem sie Insekten und andere Kleintiere fangen und konsumieren. Fleischfressende Pflanzen entwickelten modifizierte Blätter, die bei dem Fangen der Beute durch Trichter (z.B. Kannenpflanze), klebrige Tentakel (z. B. Sonnentau) oder Klappen (z. B. Venusfliegenfalle) helfen. Fleischfressende Pflanzen-Kleintier-Beziehungen sind grundsätzlich Raubtier-Beute-Beziehungen. Das Verständnis dieser Adaptionen der Pflanzenernährung gibt wichtige ökologische Informationen, wie z. B. welche Nährstoffe für das Pflanzenwachstum unerlässlich sind sowie der Nährstoffstatus eines bestimmten Lebensraums.