Плотоядные растения развили потрясающий набор странных и замечательных приспособлений, которые помогают им процветать в бедных питательными веществами средах.
Войдите в мир хищных растений (если осмелитесь) и откройте для себя их изобретательный ассортимент ловушек и липких трюков.
Что такое плотоядные растения?
Плотоядные растения привлекают, ловят и переваривают животных из-за содержащихся в них питательных веществ. В настоящее время науке известно около 630 видов плотоядных растений.
Хотя большинство мясоедных растений питаются насекомыми, более крупные растения способны переваривать рептилий и мелких млекопитающих. Меньшие плотоядные растения специализируются на одноклеточных организмах (таких как бактерии и простейшие), а водные экземпляры также едят ракообразных, личинок комаров и мелкую рыбу.
Плотоядность - настолько эффективная адаптация, что она несколько раз развивалась независимо и встречается в неродственных семействах растений.
Но хотя хищничество отлично подходит для пополнения запасов питательных веществ, оно не заменяет потребность в фотосинтезе и корневой системе. Плотоядность просто помогает растениям максимально использовать все доступные ресурсы.
Где живут плотоядные растения?
Среда обитания плотоядных растений разнообразна, но обычно включает влажные участки с низким содержанием питательных веществ, включая болота, болота, водоемы, водотоки, леса и песчаные или каменистые участки. Плотоядные растения можно найти на всех континентах, кроме Антарктиды, и есть много видов, произрастающих в Великобритании, включая росянку, жирянку и пузырчатку.
Обыкновенная жирянка ( Pinguicula vulgaris ) растет по всей Великобритании на болотах, и влажных вересковых пустошах. Это растение использует липкую слизь на поверхности листьев, чтобы схватить свою добычу. Пурпурные цветы появляются на длинном стебле, чтобы приманивать опылителей к плотоядным листьям.
Найденный только недалеко от вершины горы Виктория на острове Палаван на Филиппинах, растение-кувшин Аттенборо ( Nepenthes attenboroughii ) находится под угрозой исчезновения. Одно из самых крупных из всех плотоядных растений, оно вырастает до 1,5 метров в высоту и производит кувшины диаметром 30 сантиметров, способные переваривать грызунов.
Как плотоядные растения привлекают свою добычу?
Хищные растения используют различные стратегии, чтобы заманить добычу в свои ловушки. Некоторые производят сильно пахнущий нектар и имеют интенсивную окраску, имитирующую цветы.
Другие плавно маскируются под окружающую среду, так что жертвы спотыкаются о них. Интенсивная окраска ловчих органов может создать впечатление, что это цветы, тогда как на самом деле они представляют собой искусно приспособленные листья.
Плотоядные растения отделяют добычу от полезных насекомых-опылителей, выращивая свои настоящие цветы на концах длинных стеблей, которые цветут как можно дальше от соблазнительных и смертоносных органов пищеварения.
Как плотоядные растения переваривают пищу?
Большинство плотоядных растений вырабатывают пищеварительные ферменты, которые превращают их добычу в питательное рагу из насекомых. Некоторые из них служат заманчивым домом для симбиотических бактерий, от которых они зависят, чтобы переварить для них улов.
Как плотоядные растения захватывают свою добычу?
Хотя существуют сотни видов, каждый из которых обладает уникальными адаптациями, плотоядные растения можно разделить на пять групп в зависимости от их методов ловли: ловушка, клей, защелка, ловушка и всасывание.
Ловушки
Ловушки ямкового типа образованы одиночными листочками или розетками, образующими трубчатые или кувшинообразные ловушки. Добычу тянет к нектару на краю кувшина. Скользкое вещество на краю заставляет жертву терять равновесие и соскальзывать в основание, заполненное пищеварительной жидкостью.
Гигантский горный кувшин
Эндемик Борнео, гигантский горный кувшин ( Nepenthes rajah ) является крупнейшим плотоядным растением в мире. Его ловушки в форме урны вырастают до 41 сантиметра в высоту с кувшином, способным вместить 3,5 литра воды. Ученые наблюдали позвоночных и мелких млекопитающих в их пищеварительной жидкости.
Растение кобры
Растение кобра ( Darlingtonia californica ), произрастающее в болотах горных районов США, имеет трубчатые листья с капюшоном, которые напоминают атакующую кобру. Это единственный вид в своем роде, который не производит собственных пищеварительных ферментов, полагаясь на бактерии, которые переваривают свою добычу.
Кувшин-Лоу
Растение-кувшин Лоу ( Nepenthes Iowii ) собирает питательные вещества способом, в отличие от большинства плотоядных растений. Его широкие кувшины в форме унитаза очень крепкие и как раз такого размера, чтобы землеройка могла стоять верхом, питаясь нектаром с крышки. Во время кормления землеройки испражняются прямо в кувшин, доставляя полезные, уже переваренные питательные вещества. Кувшинные растения Лоу растут только на нескольких склонах гор на Борнео.
Кувшин-летучей мыши
Растение-кувшин летучей мыши ( Nepenthes hemsleyana ) имеет увлекательный союз с шерстистыми летучими мышами. Вместо того, чтобы производить нектар, он предлагает удобное место для ночлега. Его кувшины имеют выступающий гребень, за который могут цепляться летучие мыши, и увеличенное отверстие, которое отражает их ультразвуковые крики сквозь густую растительность Борнео. Взамен растение получает все питательные вещества летучих мышей (фекалии), необходимые ему для процветания.
Росянка
В 1875 году Чарльз Дарвин опубликовал 400-страничную монографию о плотоядных растениях, которая потрясла научный истеблишмент. Он нашел круглолистную росянку, широко растущую в пустошах Суссекса, и внимательно изучил ее.
Дарвин кормил растения росянки солями аммиака, яичным белком и даже небольшими крошками сыра, прежде чем описать их пищеварительную систему и однозначно и впервые доказать, что хищники существуют в растительном мире.
Защелкивающиеся ловушки
Некоторые плотоядные растения ловят свою добычу в защелкивающихся ловушках, сделанных из модифицированных листовых пластинок.
Привлеченные обещанием цветка, насекомое или маленькая рептилия, попадающие в ловушку, стимулируют чувствительные триггерные волоски. Они посылают электрофизиологический импульс, чтобы закрыть листовые пластинки и заманить в ловушку посетителя. Как только еда обеспечена, лист выделяет пищеварительную жидкость для рассасывания животного белка.
Венерина мухоловка
Венерина мухоловка родом из субтропических водно-болотных угодий восточного побережья США. Они могут вырасти достаточно большими, чтобы поймать в ловушку маленьких ящериц.
Растение водяное колесо
Водяное колесо ( Aldrovanda vesiculosa ) — водное растение и единственный хищник, ловящий подводную ловушку. Водяные растения растут по всему миру, в бедных питательными веществами пресноводных болотах. Их крошечные ловушки вырастают до одного сантиметра в длину и ловят добычу, включая личинок комаров, мелкую рыбу и головастиков.
Подземные-ловушки
Замаскированные под безопасные и вкусные корневые структуры, такие ловушки специализируются на поимке одноклеточных организмов, таких как простейшие и инфузории, которых они привлекают с помощью химических веществ. Организмы попадают в ловушку через открывающиеся щели в трубчатых выступах, и однонаправленные волоски загоняют крошечные организмы в пищеварительный пузырь.
Штопор
Растение штопор ( Genlisea violacea ) произрастает в Южной Америке и образует маленькие пурпурные цветы. На изображении выше показаны спиральные подземные ловушки. Внутри находятся крошечные волоски, которые загоняют добычу в растительный эквивалент желудка.
Кувшин-ловушка для попугаев
Родом из Северной Америки, растения-кувшины-попугаи ( Sarracenia psittacina ) имеют трубчатые листья, которые плоско лежат на земле, предлагая убежище и химическую приманку для своей добычи, обитающей в почве, которая затем направляется к пищеварительному тракту с помощью однонаправленных волосков. Они имеют форму, аналогичную другим растениям-кувшинам, и технически представляют собой комбинацию ловушек и ловушек.
Всасывающие ловушки
Всасывающие ловушки характерны для многих водных плотоядных растений. Животных-жертв привлекают приманки у входа в ловушку, которые имитируют пищу или убежище. Близость жертвы к входу в ловушку приводит к тому, что люк клапана открывается в полый пузырь, создавая всасывание, которое затем смывает добычу внутрь. Затем люк быстро закрывается, а вход запечатывается слизью, чтобы предотвратить побег.
Водные пузырчатки
Водные пузырчатки — это водные растения без корней, произрастающие в пресной воде по всему миру.
Куст водной пузырчатки ( Utricularia vulgaris ) из Великобритании с прозрачными ловушками в виде пузыря. Нитевидные побеги водных пузырчаток имитируют нити водорослей, привлекающие пищу из мелких ракообразных.