Хижі рослини - майстри витончених вбивств
Чому жертви цих рослин добровільно забираються в смертоносні пастки? Хитромудрі рослини діляться своїми секретами.
Венерина мухоловка зачинив пастку, якщо двічі доторкнутися до її крихітним волосках.
Автор: Хелен Шмітц
Голодна муха шукає, чим би поживитися. Відчувши запах, схожий на аромат нектару, вона сідає на м`ясистий червоний лист - їй здається, що це звичайний квітка. Поки муха п`є солодку рідину, вона зачіпає лапкою крихітний волосок на поверхні листа, потім ще один ... І тут навколо мухи виростають стіни. Зубчасті краї листа змикаються, немов щелепи. Муха намагається вирватися, але капкан міцно-міцно закритий. Тепер замість нектару лист виділяє ферменти, що розчиняють нутрощі комахи, поступово перетворюючи їх в липку кашку. Муху спіткало найбільше приниження, яке тільки може випасти на частку тваринного: її вбило рослина.
Тропічний непентес приваблює комах солодким ароматом, але варто невдачливий присісти на його слизький ободок, як вони тут же зісковзують в його разверстую утробу.
Автор: Хелен Шмітц
Рослини проти тварин.
Болотиста савана, що тягнеться на 140 кілометрів навколо Вілмінгтон (Північна Кароліна, США), - єдине місце на Землі, де венерина мухоловка (Dionaea muscipula) є корінним мешканцем. Тут зустрічаються і інші види хижих рослин - не настільки знамениті і не такі рідкісні, але не менш дивовижні. Наприклад, непентес (Nepenthes) з глечиками, схожими на келихи для шампанського, де знаходять свою загибель комахи (а іноді і тварини побільше). Або росичка (Drosera), що охоплює жертву липкими волосками, і пухирчатка (Utricularia), підводне рослина, всмоктувальне видобуток, як пилосос.
Багато рослин-хижаків (а таких більше 675 видів) використовують пасивні пастки. Жірянка щетиною клейкими волосками, які утримують комаха, поки працює система травлення рідина. Автор: Хелен Шмітц
Рослини, які харчуються тваринами, викликають у нас незрозумілу тривогу. Напевно, справа в тому, що такий порядок речей суперечить нашим уявленням про світобудову. Знаменитий натураліст Карл Лінней, який створив в XVIII столітті систему класифікації живої природи, якою ми користуємося дотепер, відмовлявся вірити, що таке можливо. Адже якщо венерина мухоловка справді пожирає комах, вона порушує порядок природи, заведений Богом. Лінней вважав, що рослини ловлять комах випадково, і, якщо нещасна комашка перестане смикатися, вона буде відпущена на свободу.
Австралійська росичка привертає комашок крапельками, схожими на росу, а потім охоплює їх волосками.
Автор: Хелен Шмітц
Чарльза Дарвіна, навпаки, заворожувало свавільне поводження зелених хижаків. У 1860 році, незабаром після того як вчений вперше побачив одне з таких рослин (це була росичка) на вересковой пустки, він написав: «Росянка цікавить мене більше, ніж походження всіх видів на світлі».
Силуети спійманих комах, немов фігури театру тіней, проглядають крізь лист філіппінського непентеса. Воскова поверхню внутрішньої стінки глечика не дає комахою вибратися на свободу, а ферменти на його дні витягують з жертви поживні речовини.
Автор: Хелен Шмітц
Дарвін витратив не один місяць на експерименти. Він садив мух на листя хижих рослин і спостерігав, як ті повільно стискають волоски навколо своєї жертви- він навіть підкидав ненажерливим рослинам шматочки сирого м`яса і яєчного жовтка. І з`ясував: для того, щоб викликати реакцію рослини, досить ваги людської волосини.
Відчувши запах їжі, тарган заглядає в глечик. Комахоїдні, як і інші рослини, займаються фотосинтезом, проте більшість з них мешкає на болотах і в інших місцях, де грунт бідна живильними речовинами. Азот, який вони отримують, харчуючись своїми жертвами, допомагає їм відмінно себе почувати в цих складних умовах.
«Мені видається, що навряд чи комусь траплялося спостерігати більш дивне явище в рослинному царстві», - писав учений. При цьому росички не обертали ніякої уваги на краплі води, навіть якщо ті падали з великої висоти. Реагувати на помилкову тривогу під час дощу, міркував Дарвін, було б для рослини великою помилкою - так що це не випадковість, а закономірний адаптація.
Більшість рослин-хижаків одних комах поїдають, а інших змушують допомагати їм в розмноженні. Щоб не впіймати на обід потенційного запилювачі, саррацении тримають квіти подалі від глечиків-пасток - на довгих стеблах.
Згодом Дарвін досліджував і інші види рослин-хижаків, а в 1875 році узагальнив результати своїх спостережень і експериментів в книзі «Комахоїдні рослини». Особливо його захоплювала надзвичайна швидкість і сила венериної мухоловки, яку він називав одним з найдивовижніших рослин на світлі. Дарвін встановив, що, коли лист змикає краю, він на час перетворюється в «шлунок», що виділяє ферменти, які розчиняють видобуток.
Їх бутони звисають, подібно китайським ліхтарикам, заманюючи бджіл в складно сконструйовані пилкові камери.
В ході довгих спостережень Чарлз Дарвін прийшов до висновку: листу хижака, щоб знову відкритися, потрібно більше тижня. Ймовірно, припустив він, зубчики по краях листа сходяться не до кінця, щоб зовсім дрібні комахи могли врятуватися втечею, і рослині, таким чином, не доводилося б витрачати енергію на малопоживним їжу.
Деякі рослини-хижаки, наприклад росичка, можуть запилювати себе самостійно, якщо комахи-добровольці так і не знайдуться.
Автор: Хелен Шмітц
Блискавичну реакцію венериної мухоловки - її пастка закривається за десяту частку секунди - Дарвін порівнював з скороченням м`язів тварини. Однак у рослин немає ні м`язів, ні нервових закінчень. Як їм вдається реагувати точь-в-точь як тваринам?
Якщо клейкий волосинка не вхопить велику муху досить міцно, комаха, нехай і покалічене, вирветься на свободу. У світі рослин-хижаків, говорить Вільям Маклафлін, доглядач Ботанічного саду США, буває і так, що комахи гинуть, а "мисливці" залишаються голодними.
Автор: Хелен Шмітц
Рослинна електрику.
У наші дні біологи, які вивчають клітини і ДНК, починають розуміти, як ці рослини полюють, їдять і переварюють їжу - і головне, як вони «навчилися» це робити. Олександр Волков, фахівець з фізіології рослин з Оуквудского університету (Алабама, США), переконаний: після довгих років досліджень йому нарешті вдалося розкрити секрет венериної мухоловки. Коли комаха зачіпає лапкою волосок на поверхні листа мухоловки, виникає крихітний електричний розряд. Заряд накопичується в тканині листа, проте його недостатньо, щоб захлопувалися механізм спрацював - це страховка від помилкової тривоги. Але найчастіше комаха зачіпає ще волосок, додаючи до першого розряду другий, - і лист закривається.
Відео: Хижа гусениця
На південноафриканської королівської росянці, найбільшої представниці роду, розпускається квітка. Листя цього пишного рослини можуть досягати півметра в довжину.
Автор: Хелен Шмітц
Експерименти Волкова показують, що розряд рухається вниз по заповненим рідиною тунелях, що пронизує лист, і це змушує відкриватися пори в стінках клітин. Вода спрямовується з клітин, що знаходяться на внутрішній поверхні листа, до тих, що розташовані на зовнішній його стороні, і лист при цьому швидко змінює форму: з опуклого стає увігнутим. Два листа схлопиваются, і комаха виявляється в пастці.
Відео: МИСЛИВЦІ ЧЕКАЮТЬ СВОЮ ЖЕРТВУ - Minecraft Bed Wars (Mini-Game)
Відео: 20 тварин які зможуть вас вбити без праці - NAT GEO WILD
Крихітна, розміром з наперсток, комахоїдна рослина роду цефалотус із Західної Австралії воліє ласувати повзаючими комахами. Напрямними волосками і захопливою запахом воно приваблює мурах в свої травні надра.
Автор: Хелен Шмітц
Підводна пастка пухирчатки влаштована не менше хитромудро. Вона викачує воду з бульбашок, знижуючи в них тиск. Коли водяна блоха або ще яке-небудь невелике істота, пропливаючи повз, зачіпає волоски на зовнішній поверхні бульбашки, його кришечка відкривається, і низький тиск захоплює воду всередину, а разом з нею - і видобуток. В одну п`ятисоту частку секунди кришечка знову зачиняються. Потім клітини бульбашки викачують воду, відновлюючи в ній вакуум.
Відео: медоеда Зміїні вбивці
Наповнений водою північно-американський гібрид спокушає бджіл обіцянкою нектару і обідком, який виглядає ідеальною посадочним майданчиком. Харчуватися м`ясом - не найефективніший для рослини спосіб забезпечити себе необхідними речовинами, але, без сумніву, один з найбільш екстравагантних.
Автор: Хелен Шмітц
Багато інших видів рослин-хижаків нагадують клейку стрічку від мух: вони хапають здобич за допомогою липких волосків. Кувшіночнікі вдаються до іншої стратегії: комах вони ловлять в довгі листи - глечики. У найбільших глибина глечиків сягає третини метра, і вони можуть перетравити навіть якусь невдачливий жабу або щура.
Смертельною пасткою глечик стає завдяки хімічним речовинам. Nepenthes rafflesiana, наприклад, зростаючий в джунглях Калімантан, виділяє нектар, з одного боку, привертає комах, а з іншого - утворює слизьку плівку, на якій ті не можуть втриматися. Комахи, що опускаються на ободок глечика, зісковзують всередину і потрапляють в в`язку травну рідину. Вони відчайдушно ворушать лапками, намагаючись звільнитися, але рідина тягне їх на дно.
У багатьох рослин-хижаків є спеціальні залізяки, які виділяють ферменти - досить сильні, щоб проникнути крізь твердий хітиновий панцир комах і дістатися до переховуються під ним поживних речовин. А ось пурпурна сарраценія, яка трапляється на болотах і мізерних піщаних грунтах в Північній Америці, для перетравлення їжі привертає інші організми.
Сарраценія допомагає функціонувати складної харчової мережі, в яку входять личинки москітів, дрібні мошки, найпростіші і бактерії-багато з них можуть жити тільки в цьому середовищі. Тварини подрібнюють видобуток, падаючу в глечик, а плодами їхньої праці користуються організми подрібніше. Зрештою сарраценія поглинає поживні речовини, що виділяються в процесі цього бенкету. «Завдяки тваринам в цій переробної ланцюжку всі реакції прискорюються, - каже Ніколас Готелл з Університету Вермонта. - Коли травний цикл закінчений, рослина накачує в глечик кисень, щоб його мешканцям було чим дихати ».
Тисячі Сарраценія ростуть на болотах Гарвардського лісу, що належить однойменному університету, в центральному Массачусетсі. Аарон Еллісон, головний еколог лісу, разом з Готелл намагається з`ясувати, які еволюційні причини спонукали представників флори розвинути в собі схильність до м`ясної дієті.
Рослини-хижаки явно отримують користь із поїдання тварин: чим більше мух згодовують їм дослідники, тим краще вони ростуть. Але чим саме корисні жертви? Від них хижаки отримують азот, фосфор і інші поживні речовини, щоб виробляти вловлюють світло ферменти. Іншими словами, поїдання тварин дозволяє рослинам-хижакам займатися тим, чим займаються всі представники флори: рости, отримуючи енергію від сонця.
Праця зелених хижаків нелегкий. Їм доводиться витрачати величезну кількість енергії на створення пристосувань для лову тварин: ферментів, насосів, липких волосків і іншого. Сарраценія або мухоловка не можуть багато фотосинтезировать, оскільки, на відміну від рослин зі звичайними листами, у їхніх листів немає сонячних панелей, здатних поглинати світло в великих кількостях. Еллісон і Готелл вважають, що переваги хижої життя переважують витрати на її ведення тільки при особливих умовах. Бідна грунт боліт, наприклад, містить мало азоту і фосфору, тому там у рослин-хижаків є перевага перед побратимами, які видобувають ці речовини більш звичними способами. Крім того, на болотах не бракує в сонце, тому навіть неефективні з точки зору фотосинтезу рослини-хижаки вловлюють достатньо світла для виживання.
Природа не раз йшла на такий компроміс. Порівнявши ДНК хижих і «звичайних» рослин, вчені виявили, що різні групи хижаків еволюційно не пов`язані між собою, а з`являлися незалежно один від одного як мінімум в шести випадках. Деякі рослини-хижаки, зовні схожі, мають лише віддалене спорідненість. І тропічний рід Nepenthes, і північноамериканський Sarracenia володіють листям-глечиками і для лову видобутку використовують одну і ту ж стратегію, проте походять від різних предків.
Кровожерливі, але беззахисні.
На жаль, ті самі властивості, які дозволяють рослинам-хижакам процвітати в не найпростіших природних умовах, роблять їх надзвичайно чутливими до змін у навколишньому середовищі. До багатьох болота Північної Америки потрапляє надлишковий азот - виною тому добриво навколишніх сільськогосподарських площ і викиди електростанцій. Рослини-хижаки настільки ідеально пристосовані до низького вмісту азоту в ґрунті, що не можуть впоратися з цим несподіваним «подарунком». «Врешті-решт вони просто гинуть від перенапруги», - говорить Еллісон.
Від людей виходить і інша небезпека. Незаконна торгівля рослинами-хижаками поширена настільки широко, що ботаніки намагаються зберігати в секреті місця, де зустрічаються деякі рідкісні види. Браконьєри тисячами вивозять венерині мухоловки з Північної Кароліни і продають їх з придорожніх лотків. Сільськогосподарський департамент штату з деяких пір позначає дикорослі екземпляри безпечною фарбою, невидимою при звичайному освітленні, але мерехтливої в ультрафіолетових променях, щоб інспектори, виявивши в продажу ці рослини, могли швидко визначити, звідки вони - з парника або з болота.
Навіть якщо браконьєрство вдасться зупинити (що теж викликає сумніви), рослини-хижаки, як і раніше будуть страждати від багатьох напастей. Середовище їхнього життя зникає, поступаючись місцем торговим центрам і житлових кварталах. Лісових пожеж не дають розгулятися, чому інші рослини отримують можливість швидко рости і вигравати суперництво з венерина мухоловка.
Мухи, можливо, цього і раді. Але для тих, кого захоплює вражаюча винахідливість еволюції, це велика втрата.
