The critically endangered carnivorous waterwheel plant (Aldrovanda vesiculosa, Droseraceae) possesses underwater snap traps for capturing small aquatic animals, but knowledge on the exact prey species is limited. Such information would be essential for continuing ecological research, drawing conclusions regarding trapping efficiency and trap evolution, and eventually, for conservation. Therefore, we performed comparative trap size measurements and snapshot prey analyses at seven Czech and one German naturalized microsites on plants originating from at least two different populations. One Czech site was sampled twice during 2017. We recorded seven main prey taxonomic groups, that is, Cladocera, Copepoda, Ostracoda, Ephemeroptera, Nematocera, Hydrachnidia, and Pulmonata. In total, we recorded 43 different prey taxa in 445 prey-filled traps, containing in sum 461 prey items. With one exception, prey spectra did not correlate with site conditions (e.g. water depth) or trap size. Our data indicate that A. vesiculosa shows no prey specificity but catches opportunistically, independent of prey species, prey mobility mode (swimming or substrate-bound), and speed of movement. Even in cases where the prey size exceeded trap size, successful capture was accomplished by clamping the animal between the traps' lobes. As we found a wide prey range that was attracted, it appears unlikely that the capture is enhanced by specialized chemical- or mimicry-based attraction mechanisms. However, for animals seeking shelter, a place to rest, or a substrate to graze on, A. vesiculosa may indirectly attract prey organisms in the vicinity, whereas other prey capture events (like that of comparably large notonectids) may also be purely coincidental.

Die stark gefährdete karnivore Wasserfalle (Aldrovanda vesiculosa, Droseraceae) bildet Unterwasser-Schnappfallen zum Fang von aquatischen Kleinstlebewesen aus, jedoch wurde das Beutespektrum bislang noch nicht ausreichend untersucht. Eine genaue Kenntnis der Zusammensetzung der Beutetiere ist jedoch sehr wichtig, um Fragestellungen bzgl. der Ökologie dieser fleischfressenden Pflanze, der Effizienz und Evolution ihrer komplexen Fallen, sowie hinsichtlich Naturschutzmaßnahmen beantworten zu können. Hierfür wurden bei künstlich wieder angesiedelten, etablierten Vorkommen in einem deutschen und in sieben tschechischen Kleinst-Habitaten die Fallengrößen gemessen und Falleninhalte vergleichend analysiert. Die untersuchten Pflanzen entstammen dabei aus mindestens zwei mitteleuropäischen Ursprungspopulationen. Ein tschechischer Standort wurde im Laufe des Jahres 2017 zweimal beprobt und hinsichtlich der Saisonalität ausgewertet. Es wurden sieben Hauptgruppen an Beutetieren erfasst: Cladocera, Copepoda, Ostracoda, Ephemeroptera, Nematocera, Hydrachnidia und Pulmonata. Insgesamt konnten in den 445 untersuchten Fallen, die insgesamt 461 gefangene Tiere enthielten, 43 Beutetaxa bestimmt werden. Die Beute-Spektren korrelierten dabei (mit einer Ausnahme) nicht mit den Standortbedingungen (z.B. Wassertiefe) oder der Größe der Fallen. Unsere Daten zeigen, dass A. vesiculosa keine Beutespezifität aufweist, sondern opportunistisch Beute fängt, unabhängig von Taxonomie, Fortbewegungsmodus (schwimmend oder kriechend) oder der Bewegungsgeschwindigkeit der Beute. Erfolgreiche Fänge durch Einklemmen des Tieres zwischen den Fallenhälften wurden auch bei Beutetieren mit Körpermaßen beobachtet, die die Größe der Falle deutlich überschritten. Durch die hohe Diversität an Beutetaxa erscheint es unwahrscheinlich, dass es spezielle chemische oder Mimikry-basierende Faktoren zur Anlockung gibt. Die Pflanze könnte jedoch als Ruhe- oder Ansitzplatz, sowie als Substrat zum Abweiden (z.B. von Algen) dienen und so indirekt Beuteorganismen in der Umgebung anlocken. Die Beutefangereignisse, wie z.B. die von vergleichsweise großen Notonectiden, könnten jedoch auch rein zufällig sein.

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The fast motion of the snap-traps of the terrestrial Venus flytrap (Dionaea muscipula) have been intensively studied, in contrast to the tenfold faster underwater snap-traps of its phylogenetic sister, the waterwheel plant (Aldrovanda vesiculosa). Based on biomechanical and functional-morphological analyses and on a reverse biomimetic approach via mechanical modelling and computer simulations, we identify a combination of hydraulic turgor change and the release of prestress stored in the trap as essential for actuation. Our study is the first to identify and analyse in detail the motion principle of Aldrovanda, which not only leads to a deepened understanding of fast plant movements in general, but also contributes to the question of how snap-traps may have evolved and also allows for the development of novel biomimetic compliant mechanisms.

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• Aldrovanda, Dionaea, finite-element model, mechanical modelling, plant movement, reverse biomimetics,
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The trap of the carnivorous plant Venus flytrap (Dionaea muscipula) catches prey by very rapid closure of its modified leaves. After the rapid closure secures the prey, repeated mechanical stimulation of trigger hairs by struggling prey and the generation of action potentials (APs) result in secretion of digestive fluid. Once the prey's movement stops, the secretion is maintained by chemical stimuli released from digested prey. We investigated the effect of mechanical and chemical stimulation (NH4Cl, KH2PO4, further N(Cl) and P(K) stimulation) on enzyme activities in digestive fluid. Activities of β-D-glucosidases and N-acetyl-β-D-glucosaminidases were not detected. Acid phosphatase activity was higher in N(Cl) stimulated traps while proteolytic activity was higher in both chemically induced traps in comparison to mechanical stimulation. This is in accordance with higher abundance of recently described enzyme cysteine endopeptidase dionain in digestive fluid of chemically induced traps. Mechanical stimulation induced high levels of cis-12-oxophytodienoic acid (cis-OPDA) but jasmonic acid (JA) and its isoleucine conjugate (JA-Ile) accumulated to higher level after chemical stimulation. The concentration of indole-3-acetic acid (IAA), salicylic acid (SA) and abscisic acid (ABA) did not change significantly. The external application of JA bypassed the mechanical and chemical stimulation and induced a high abundance of dionain and proteolytic activity in digestive fluid. These results document the role of jasmonates in regulation of proteolytic activity in response to different stimuli from captured prey. The double trigger mechanism in protein digestion is proposed.

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