8 мая 2015 - Плотоядные растения

На Земле существует более шестисот видов удивительных растений, чья взаимосвязь с насекомыми, мягко говоря, резко отличается от традиционной и естественной в нашем понимании – это растения, для которых насекомые служат… пищей. Само понятие – растения-хищники – обычно вызывает у человека смутную тревогу и даже некоторое отвращение, поскольку явно противоречит привычным для большинства представлениям о законах природы. Действительно, нет ничего более естественного, чем вид пчелы-труженицы, деловито жужжащей над цветущим лугом или бабочки, легко порхающей с цветка на цветок. 

И для сравнения – жутковатого вида «цветочек», больше похожий на зубастые челюсти монстра (венерина мухоловка), коварно подкарауливающий, а затем кровожадно переваривающий неосторожное насекомое. Так венерина мухоловка – коренной обитатель многокилометровых болотистых саванн Вилмингтона (штат Северная Каролина, США) — привлекает насекомых приятным ароматом своего нектара. Но в тот момент, когда её «челюсти» (края листа, имеющие зубчатую форму) молниеносно смыкаются, на смену нектару приходит вырабатываемый листьями мухоловки особый пищеварительный фермент, медленно превращающий жертву в клейкую питательную слизь.

К растениям-хищникам относится и непентес, убивающий своих жертв на дне цветов, имеющих форму больших бокалов или кувшинов, способный «потребить» не только насекомое, но даже лягушку или мелкую крысу. И росянка, тонкие волоски которой намертво опутывают липкой сетью попавшееся насекомое. И подводная пузырчатка, способная всасывать добычу аналогично пылесосу и многие другие виды растений.

Этими удивительными творениями природы интересовались и изучали их особенности многие выдающиеся натуралисты и биологи прошлого. Карл Линней – создатель единой системы классификации видов – полагал подобное поведение неестественным для растений, «нарушающим порядки природы, заведённые Богом», доказывая, что процесс ловли ими насекомых носит случайный характер. Создатель эволюционного учения — Чарльз Дарвин, напротив, восхищался уникальными способностями хищных растений, провёл множество любопытных экспериментов с росянкой и мухоловкой, изучая реакцию растений на различные виды раздражений, ив 1875 году опубликовал книгу «Насекомоядные растения».

Действительно, если подходить к насекомоядным растениям с позиции учёного, их способности — заманивать жертву, чутко реагировать на легчайшие прикосновения и мгновенно, за десятые доли секунды смыкать ловушку – поражают воображение. Почему эти удивительные растения, к примеру, росянка абсолютно не реагируют на прикосновение к их листовым волоскам капель дождя или мелкого, «неживого» мусора, а только насекомых? Чем, при отсутствии нервной и мышечной системы, объясняется столь молниеносная быстрота реакции?

Ответы на эти вопросы были получены учёными с помощью исследований клеточной биологии и ДНК плотоядных растений. В момент однократного контакта лапки насекомого и чувствительных листовых волосков растения (мухоловки) происходит ничтожно малый электрический разряд. Затем, следующий контакт – снова разряд и так далее. В ткани листа эти заряды накапливаются и, достигая определённой величины, вызывают срабатывание захлопывающегося механизма. Единичный разряд такого результата не даёт – это закономерная адаптация растения к игнорированию «ложной тревоги» и, следовательно, напрасной траты энергии. Как же срабатывает ловушка?

Возникающие от контактов разряды спускаются по пронизывающим лист тончайшим туннелям, которые заполнены жидкостью (водой). Это движение приводит к открытию пор клеточных стенок. Жидкость из клеток внутренней поверхности листа устремляется к клеткам его внешней стороны, что приводит к изменению общей конфигурации листовой пластины. Выпуклую форму быстро сменяет вогнутая и… – ловушка с жертвой захлопывается.

Непентес, встречающийся в тропических лесах Калимантана (Борнео) ловит своих жертв несколько иным способом. Его достаточно большие листья-кувшины (до 0.4 метров) обильно покрыты выделяемым скользким нектаром, одновременно и привлекающим насекомых своим ароматом, и затрудняющим им возможность выбраться из западни – соскальзывая на дно «кувшина» они попадают прямо в пищеварительную жидкость растения.

От своих жертв (насекомых, земноводных, мелких грызунов) хищные растения получают дополнительные питательные вещества – азот, фосфор и другие, позволяющие им вырабатывать достаточное количество светоулавливающих ферментов, необходимых для процессов фотосинтеза. Ведь в отличие от обычных, насекомоядные растения (мухоловка, саррацения и др.) не располагают достаточным количеством «солнечных панелей», а почва, на которой большинство из этих видов растений произрастают, как правило, бедна азотом и фосфором.

На самом деле, ежедневный труд растений-хищников – это очень сложная и энергоёмкая задача, потребовавшая много миллионов лет эволюции. Любопытно, но учёные точно установили, что большинство видов хищных растений между собой эволюционно никак не связаны – имеют разных предков, несмотря на определённое внешнее сходство и применяемую стратегию охоты. Это означает, что компромиссы, на которые постоянно идёт природа, обеспечивая возможности для существования разнообразных форм жизни, поистине неисчерпаемы!  

Похожие статьи:

Растения и животные → Редчайшие цветы Земли