Почему жертвы этих растений добровольно забираются в смертоносные ловушки? Хитроумные растения делятся своими секретами.
Венерина мухоловка захлопывает ловушку, если дважды прикоснуться к её крошечным волоскам.
Голодная муха ищет, чем бы поживиться. Почуяв запах, похожий на аромат нектара, она садится на мясистый красный лист – ей кажется, что это обычный цветок. Пока муха пьет сладкую жидкость, она задевает лапкой крохотный волосок на поверхности листа, затем еще один... И тут вокруг мухи вырастают стены. Зубчатые края листа смыкаются, словно челюсти. Муха пытается вырваться, но капкан крепко-накрепко закрыт. Теперь вместо нектара лист выделяет ферменты, растворяющие внутренности насекомого, постепенно превращая их в липкую кашицу. Муху постигло величайшее унижение, какое только может выпасть на долю животного: ее убило растение.
Тропический непентес привлекает насекомых сладким ароматом, но стоит невезучим присесть на его скользкий ободок, как они тут же соскальзывают в его разверстую утробу.
Растения против животных.
Болотистая саванна, простирающаяся на 140 километров вокруг Вилмингтона (Северная Каролина, США), – единственное место на Земле, где венерина мухоловка (Dionaea muscipula) является коренным обитателем. Здесь встречаются и другие виды хищных растений – не столь знаменитые и не такие редкие, но не менее удивительные. Например, непентес (Nepenthes) с кувшинами, похожими на бокалы для шампанского, где находят свою гибель насекомые (а иногда и животные покрупнее). Или росянка (Drosera), обхватывающая жертву липкими волосками, и пузырчатка (Utricularia), подводное растение, всасывающее добычу, как пылесос.
Многие растения-хищники (а таких более 675 видов) используют пассивные ловушки. Жирянка щетинится клейкими волосками, которые удерживают насекомое, пока работает пищеварительная жидкость.
Растения, питающиеся животными, вызывают у нас необъяснимую тревогу. Наверное, дело в том, что такой порядок вещей противоречит нашим представлениям о мироздании. Знаменитый натуралист Карл Линней, создавший в XVIII веке систему классификации живой природы, которой мы пользуемся до сих пор, отказывался верить, что такое возможно. Ведь если венерина мухоловка в самом деле пожирает насекомых, она нарушает порядок природы, заведенный Богом. Линней считал, что растения ловят насекомых случайно, и, если несчастная букашка перестанет дергаться, она будет отпущена на свободу.
Австралийская росянка привлекает букашек капельками, похожими на росу, а потом обхватывает их волосками.
Чарлза Дарвина, напротив, завораживало своевольное поведение зеленых хищников. В 1860 году, вскоре после того как ученый впервые увидел одно из таких растений (это была росянка) на вересковой пустоши, он написал: «Росянка интересует меня больше, чем происхождение всех видов на свете».
Силуэты пойманных насекомых, словно фигуры театра теней, проглядывают сквозь лист филиппинского непентеса. Восковая поверхность внутренней стенки кувшина не дает насекомым выбраться на свободу, а ферменты на его дне извлекают из жертвы питательные вещества.
Дарвин потратил не один месяц на эксперименты. Он сажал мух на листья хищных растений и наблюдал, как те медленно сжимают волоски вокруг своей жертвы; он даже подбрасывал прожорливым растениям кусочки сырого мяса и яичного желтка. И выяснил: для того, чтобы вызвать реакцию растения, достаточно веса человеческого волоса.
Почуяв запах пищи, таракан заглядывает в кувшин. Насекомоядные, как и другие растения, занимаются фотосинтезом, однако большинство из них обитает на болотах и в других местах, где почва бедна питательными веществами. Азот, который они получают, питаясь своими жертвами, помогает им отлично себя чувствовать в этих сложных условиях.
«Мне представляется, что едва ли кому-то случалось наблюдать более удивительное явление в растительном царстве», – писал ученый. При этом росянки не обращали совершенно никакого внимания на капли воды, даже если те падали с большой высоты. Реагировать на ложную тревогу во время дождя, рассуждал Дарвин, было бы для растения большой ошибкой – так что это не случайность, а закономерная адаптация.
Большинство растений-хищников одних насекомых поедают, а других принуждают помогать им в размножении. Чтобы не поймать на обед потенциального опылителя, саррацении держат цветы подальше от кувшинов-ловушек - на длинных стеблях.
Впоследствии Дарвин исследовал и другие виды растений-хищников, а в 1875 году обобщил результаты своих наблюдений и экспериментов в книге «Насекомоядные растения». Особенно его восхищала необычайная быстрота и сила венериной мухоловки, которую он называл одним из самых удивительных растений на свете. Дарвин установил, что, когда лист смыкает края, он на время превращается в «желудок», выделяющий ферменты, которые растворяют добычу.
Их бутоны свисают, подобно китайским фонарикам, заманивая пчёл в сложно сконструированные пыльцевые камеры.
В ходе долгих наблюдений Чарлз Дарвин пришел к выводу: листу хищника, чтобы снова открыться, требуется более недели. Вероятно, предположил он, зубчики по краям листа сходятся не до конца, чтобы совсем мелкие насекомые могли спастись бегством, и растению, таким образом, не приходилось бы тратить энергию на малопитательную пищу.
Некоторые растения-хищники, например росянка, могут опылять себя самостоятельно, если насекомые-добровольцы так и не сыщутся.
Молниеносную реакцию венериной мухоловки – ее ловушка захлопывается за десятую долю секунды – Дарвин сравнивал с сокращением мышц животного. Однако у растений нет ни мышц, ни нервных окончаний. Как им удается реагировать точь-в-точь как животным?
Если клейкий волосок не ухватит большую муху достаточно крепко, насекомое, пусть и покалеченное, вырвется на свободу. В мире растений-хищников, говорит Уильям Маклафлин, смотритель Ботанического сада США, бывает и так, что насекомые погибают, а "охотники" остаются голодными.
Растительное электричество.
В наши дни биологи, изучающие клетки и ДНК, начинают понимать, как эти растения охотятся, едят и переваривают пищу – и главное, как они «научились» это делать. Александр Волков, специалист по физиологии растений из Оуквудского университета (Алабама, США), убежден: после долгих лет исследований ему наконец удалось раскрыть секрет венериной мухоловки. Когда насекомое задевает лапкой волосок на поверхности листа мухоловки, возникает крошечный электрический разряд. Заряд накапливается в ткани листа, однако его недостаточно, чтобы захлопывающийся механизм сработал – это страховка от ложной тревоги. Но чаще всего насекомое задевает еще волосок, добавляя к первому разряду второй, – и лист закрывается.
На южноафриканской королевской росянке, самой крупной представительнице рода, распускается цветок. Листья этого пышного растения могут достигать полуметра в длину.
Эксперименты Волкова показывают, что разряд движется вниз по заполненным жидкостью туннелям, пронизывающим лист, и это заставляет открываться поры в стенках клеток. Вода устремляется из клеток, находящихся на внутренней поверхности листа, к тем, что расположены на внешней его стороне, и лист при этом быстро меняет форму: из выпуклого становится вогнутым. Два листа схлопываются, и насекомое оказывается в западне.
Крошечное, размером с напёрсток, насекомоядное растение рода цефалотус из Западной Австралии предпочитает лакомиться ползающими насекомыми. Направляющими волосками и манящим запахом оно завлекает муравьёв в свои пищеварительные недра.
Подводная ловушка пузырчатки устроена не менее хитроумно. Она выкачивает воду из пузырьков, понижая в них давление. Когда водяная блоха или еще какое-нибудь небольшое существо, проплывая мимо, задевает волоски на внешней поверхности пузырька, его крышечка открывается, и низкое давление увлекает воду внутрь, а вместе с ней – и добычу. В одну пятисотую долю секунды крышечка снова захлопывается. Затем клетки пузырька выкачивают воду, восстанавливая в ней вакуум.
Наполненный водой северо-американский гибрид соблазняет пчёл обещанием нектара и ободком, который выглядит идеальной посадочной площадкой. Питаться мясом - не самый эффективный для растения способ обеспечить себя необходимыми веществам, но, несомненно, один из самых экстравагантных.
Многие другие виды растений-хищников напоминают клейкую ленту от мух: они хватают добычу с помощью липких волосков. Кувшиночники прибегают к иной стратегии: насекомых они ловят в длинные листья – кувшины. У самых крупных глубина кувшинов достигает трети метра, и они могут переварить даже какую-нибудь невезучую лягушку или крысу.
Смертельной ловушкой кувшин становится благодаря химическим веществам. Nepenthes rafflesiana, например, растущий в джунглях Калимантана, выделяет нектар, с одной стороны, привлекающий насекомых, а с другой – образующий скользкую пленку, на которой те не могут удержаться. Насекомые, опускающиеся на ободок кувшина, соскальзывают внутрь и попадают в вязкую пищеварительную жидкость. Они отчаянно шевелят лапками, пытаясь освободиться, но жидкость тянет их на дно.
У многих растений-хищников есть специальные желёзки, выделяющие ферменты – достаточно сильные, чтобы проникнуть сквозь твердый хитиновый панцирь насекомых и добраться до скрывающихся под ним питательных веществ. А вот пурпурная саррацения, встречающаяся на болотах и скудных песчаных почвах в Северной Америке, для переваривания пищи привлекает другие организмы.
Саррацения помогает функционировать сложной пищевой сети, в которую входят личинки москитов, мелкие мошки, простейшие и бактерии; многие из них могут жить только в этой среде. Животные измельчают добычу, падающую в кувшин, а плодами их трудов пользуются организмы помельче. В конце концов саррацения поглощает питательные вещества, выделяющиеся в процессе этого пиршества. «Благодаря животным в этой перерабатывающей цепочке все реакции ускоряются, – говорит Николас Готелли из Университета Вермонта. – Когда пищеварительный цикл окончен, растение накачивает в кувшин кислород, чтобы его обитателям было чем дышать».
Тысячи саррацений растут на болотах Гарвардского леса, принадлежащего одноименному университету, в центральном Массачусетсе. Аарон Эллисон, главный эколог леса, вместе с Готелли пытается выяснить, какие эволюционные причины побудили представителей флоры развить в себе склонность к мясной диете.
Растения-хищники явно извлекают пользу из поедания животных: чем больше мух скармливают им исследователи, тем лучше они растут. Но чем именно полезны жертвы? От них хищники получают азот, фосфор и другие питательные вещества, чтобы вырабатывать улавливающие свет ферменты. Иными словами, поедание животных позволяет растениям-хищникам заниматься тем, чем занимаются все представители флоры: расти, получая энергию от солнца.
Труд зеленых хищников нелегок. Им приходится затрачивать огромное количество энергии на создание приспособлений для ловли животных: ферментов, насосов, липких волосков и прочего. Саррацения или мухоловка не могут много фотосинтезировать, поскольку, в отличие от растений с обычными листьями, у их листьев нет солнечных панелей, способных поглощать свет в больших количествах. Эллисон и Готелли полагают, что преимущества плотоядной жизни перевешивают затраты на ее ведение только при особых условиях. Бедная почва болот, к примеру, содержит мало азота и фосфора, поэтому там у растений-хищников есть преимущество перед собратьями, которые добывают эти вещества более привычными способами. Кроме того, на болотах нет недостатка в солнце, поэтому даже неэффективные с точки зрения фотосинтеза растения-хищники улавливают достаточно света для выживания.
Природа не раз шла на такой компромисс. Сравнив ДНК хищных и «обычных» растений, ученые обнаружили, что различные группы хищников эволюционно не связаны между собой, а появлялись независимо друг от друга как минимум в шести случаях. Некоторые растения-хищники, внешне похожие, имеют лишь отдаленное родство. И тропический род Nepenthes, и североамериканский Sarracenia обладают листьями-кувшинами и для ловли добычи используют одну и ту же стратегию, однако происходят от разных предков.
Кровожадные, но беззащитные.
К сожалению, те самые свойства, которые позволяют растениям-хищникам процветать в не самых простых естественных условиях, делают их чрезвычайно чувствительными к переменам в окружающей среде. Во многие болота Северной Америки попадает избыточный азот – виной тому удобрение окрестных сельскохозяйственных площадей и выбросы электростанций. Растения-хищники настолько идеально приспособлены к низкому содержанию азота в почве, что не могут справиться с этим неожиданным «подарком». «В конце концов они просто погибают от перенапряжения», – говорит Эллисон.
От людей исходит и другая опасность. Незаконная торговля растениями-хищниками распространена настолько широко, что ботаники стараются хранить в секрете места, где встречаются некоторые редкие виды. Браконьеры тысячами вывозят венерины мухоловки из Северной Каролины и продают их с придорожных лотков. Сельскохозяйственный департамент штата с некоторых пор помечает дикорастущие экземпляры безопасной краской, невидимой при обычном освещении, но мерцающей в ультрафиолетовых лучах, чтобы инспекторы, обнаружив в продаже эти растения, могли быстро определить, откуда они – из парника или с болота.
Даже если браконьерство удастся остановить (что тоже вызывает сомнения), растения-хищники по-прежнему будут страдать от многих напастей. Среда их обитания исчезает, уступая место торговым центрам и жилым кварталам. Лесным пожарам не дают разгуляться, отчего другие растения получают возможность быстро расти и выигрывать соперничество с венериными мухоловками.
Мухи, возможно, этому и рады. Но для тех, кого восхищает поразительная изобретательность эволюции, это большая потеря.
Идея завести дома цветок-хищник, посещала нас уже давно, но купить его мы смогли только месяца 3 назад. Казалось бы, те 3 месяца, которые живет у нас мухоловка,- не такой большой срок, но, судя по всему, цветочку у нас нравится, он растет и радуется жизни!:-)И даже съел одну муху!..
Итак, обо все по-порядку. На вид цветок совсем непримечательный- листики маленькие, овальной формы, размером примерно а пятирублевую монету. Листья сложены так, что напоминают челюсти. Если приглядеться, внутри листиков можно увидеть несколько тоненьких острых шипов. Как только внутрь "челюсти" попадает насекомое, оно тут же захлопывается. Мы захлопывали и пустые ловушки, раздражая листики острым кончиком карандаша. Через несколько дней они открывались. Но такими играми мы решили не "злоупотреблять", чтобы не мучить цветок.
Растение болотное, поэтому земля в горшке должна быть постоянно влажная. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы растение осталось без воды, иначе оно погибнет. У нас горшок стоит в глубоком поддоне, каждый день мы подливаем в него воду. Пьет цветочек очень много- по моим наблюдениям в день может выпить около половины стакана воды! В то же время это растение очень любит солнышко. Видимо, у нас на подоконнике для этого цветка сложились идеальные условия, потому что оно очень быстро растет. Недавно вот, а точнее, после того, как мухоловка съела муху, появилась стрелка с меленькими цветочками. Очень надеемся, что удастся получить семена.
Теперь о том, как мухоловка съела муху. После зимней спячки залетела нам в комнату муха. Ползала-ползала, но к цветку не приближалась. А мы, живодеры, решили ей "помочь"- взяли ее пинцетом и бросили в ловушку. Растение отреагировало мгновенно! Съело муху! Сначала "челюсти" были выпуклыми, выглядели как набитые щеки хомяка, но через несколько часов ловушка сделалась абсолютно плоской. Ой, не повезло же мухе! :-)Ее там так плющили....
Ловушка раскрылась через несколько дней. Муха была абсолютно высохшей. Когда я попыталась ее достать, случайно задела листик, и цветок опять захлопнулся. Но через пару часов открылся, видимо, поняв, что ничего "вкусненького" ему не дали.
Вот такое вот необычное растение! Наблюдать за ним безумно интересно! У нас есть видео с мухой, очень жаль, что невозможно его здесь выложить.
З.Ы. выкладываю фото, где цветок САМ поймал муху, пока мы были в отпуске! Он ее схватил прямо посередине! Честно говоря, мы были в небольшом шоке, когда приехали и увидели эту картину!.....))))
Плотоядные растения по праву можна считать чудом природы. Эти удивительные растения — настоящие хищники, они ловят насекомых и членистоногих, выделяют пищеварительный сок, растворяют жертву и в ходе этого процесса получают большую часть питательных веществ. Хищных растений довольно много (науке известны около 600 видов), они имеют специальные приспособления того или иного вида, которые и используют для привлечения и удержания своих жертв. Кроме того, всех их объединяет сравнительная бедность почв, на которых они обитают, а также яркая окраска, которая привлекает насекомых, как ассоциация с наличеем нектара. Вот самые известные хищные растения, которые используют разные виды ловушек для того, чтобы заманить свою жертву.
Росянка (Drosera) – это небольшое насекомоядное растение с собранными в розетку листьями. Для росянок характерны движущиеся железистые щупальца, увенчанные сладкими липкими капельками жидкости. Когда насекомое приземляется на липкие щупальца, то растение начинает двигать остальные щупальца в направлении жертвы, чтобы в дальнейшем загнать ее в ловушку. Как только насекомое оказалось в ловушке, мелкие сидячие железы поглощают его и питательные вещества идут для роста растения.
Венерина мухоловка (Dionaea Muscipula) — пожалуй самое знаменитое плотоядное растение. Это мелкое растение, которое питается в основном насекомыми и паукообразными. Листовые доли проделывают резкое движение, захлопываясь, когда стимулируются его сенсорные волоски. Растение настолько развитое, что может отличить живой стимул от неживого. Листья его захлопываются за 0,1 секунды. Они окаймлены жесткими, как шипы ресничками, которые удерживают добычу. Как только жертва попалась, внутренняя поверхность листьев постепенно стимулируется, а края долей растут и сливаются, закрывая ловушку и создавая закрытый желудок, где и происходит переваривание добычи.
Дарлингтония калифорнийская (Darlingtonia Californica) — считается редким растением, растет в болотах и родниках с холодной проточной водой в северной Калифорнии и Орегоне.
Лилия-кобра (Cobra Lily) или растение-кобра (Cobra Plant) — такое популярное название дарлингтония получила благодаря выростам, напоминающим красные перекрученные языки змеи, и действительно, листья напоминают приготовившуюся к нападению кобру с распущенным капюшоном. Растения привлекают добычу ко входу в ловчий аппарат с помощью нектара, выделяющегося вдоль «языков» кувшина. Свет проходящий в окошко, — истончения в стенке капюшона кувшина, сбивает добычу, и она падает внутрь, где и тонет. Бактерии и другие микроорганизмы переваривают добычу и выделяют питательные вещества в виде жидкости.
Непентес, или кувшиночник (Nepenthes) — хищная травянистая, кустовидная лиана, широко распространенная в тропической Азии, особенно на острове Калимантан, а также в Китае, Малайзии, Индонезии, на Филиппинах, Мадагаскаре, Сейшельских островах. Также растение получило прозвище «обезьянья чашка», так как исследователи часто наблюдали, как обезьяны пили из них дождевую воду. Это плотоядное растение с ловушкой, при которой используются ловчие листья в форме кувшинки. Ловушка содержит жидкость, выделяемую растением, которая может иметь водянистую или липкую структуру, и в которой тонут насекомые, которых поедает растение. Нижняя часть чаши содержит железы, которые поглощают и распределяют питательные вещества. Большая часть растений является небольшими и они ловят только насекомых, но крупные виды, такие как Nepenthes Rafflesiana и Nepenthes Rajah, могут ловить мелких млекопитающих, таких как крысы, ящерицы, птицы.
Росолист Лузитанский (Drosophyllum lusitanicum) — или «португальская мухоловка», это близкий к росянкам полукустарник родом из Средиземноморья, выделяет сладкий аромат, привлекающий насекомых, которые вязнут в липкой поверхности и гибнут. Переваривающая способность росолиста довольно велика: в течение дня одно растение средней величины успешно справляется с добычей, состоящей из нескольких десятков крупных мух и других насекомых.
Жирянка (Pinguicula) — плотоядное растение которое использует липкие, железистые листья для того, чтобы заманить и переварить насекомых. Листья жирянки сочные и обычно имеют ярко-зеленый или розовый цвет. Есть два специальных вида клеток, находящихся на верхней стороне листьев. Одни клетки вырабатывают слизистый секрет, который образует видимые капли на поверхности листьев и действует, как липучка. Другие клетки вырабатывают ферменты, которые способствуют пищеварительному процессу.
Гелиамфора (Heliamphora) — насекомоядное растение притягивающие внимание своим изящным устройством листьев, свернутых в рулоны и напоминающих кувшинчики. Урны-листья устроены таким образом, чтобы избежать полного затопления полости водой — в верхней части урны на определенном уровне присутствует небольшая щель для слива избыточной влаги. Такой механизм неслучаен: перед растением стоит задача утопить заманенную на водопой добычу в воде. А заманивает насекомых гелиамфора таким образом: вместо крышки на верхушке кувшинчика острие листа преобразовано в ложечку, из которой гелиамфора как бы предлагает продегустировать нектар. Внутренняя поверхность листа укрыта мелкими щетинками, направленными вниз. Они словно специально устилают дорожку, предлагая осторожно спуститься насекомому в чашу, придерживаясь за «поручни». А обратной дороги уже нет и насекомые превращаются в несчастных утопленников.
Пузырчатка (Utricularia) — плотоядное растение обитающее в пресной воде или влажной почве. Захватить и утилизировать добычу этим растениям помогает уникальный орган — ловчий пузырек. Пузырчатые ловушки у большинства видов очень маленькие, поэтому они могут поймать очень мелкую добычу, такую как простейшие, а в чуть большие ловушки попадает более крупная добыча, как например, водяные блохи или головастики. Каждый пузырёк снабжен отверстием, закрытым открывающимся внутрь клапаном, вследствие чего мелкие водяные животные могут свободно проникать внутрь пузырька, но обратно выйти не могут. Погибая, они служат пищей для растения.
Саррацения (Sarracenia) — насекомоядное растение которое встречается в районах восточного побережья Северной Америки, и юго-восточной части Южной Америки. Это растение использует ловчие листья в форме кувшинки в качестве ловушки. Листья растения превратились в воронку с образованием, похожим на капюшон, который растет над отверстием, предотвращая попадание дождевой воды, которая может разбавить пищеварительные соки. Насекомых привлекает цвет, запах и секреции, похожие на нектар на краю кувшинки. Скользкая поверхность и наркотическое вещество, окаймляющее нектар, способствуют тому, что насекомые падают внутрь, где они погибают и перевариваются протеазой и другими ферментами.
Библис (Byblis) — или радужное растение это небольшой вид плотоядных растений родом из Австралии. Радужное растение получило свое название за привлекательный вид слизи, которая покрывает листья на солнце. Поверхность листьев полностью покрыта железистыми волосками, которые выделяют липкое слизистое вещество, служащее ловушкой для мелких насекомых, садящихся на листья или щупальца растения.
Энциклопедичный YouTube
1 / 5
✪ РАСТЕНИЯ, которые ЕДЯТ ЖИВОТНЫХ!!!
✪ Растения-хищники
✪ Растения хищники
✪ растения-хищники. венерина мухоловка
✪ Растения-хищники. Хищные цветы
Субтитры
Большинство растений получают пищу из грунта, на котором растут. Но что делать растениям, живущим на территориях с недостаточным количеством питательных веществ? Эволюция решила эту проблему и представила миру удивительнейшие создания - растения, превратившие свои стебельки и листочки в смертельные ловушки. Они научились растворять и усваивать тела своих жертв, а главное - выработали уникальные способы заманивания добычи. Хищники в нашем саду, ставшие уникальным звеном в пищевой цепи! Эти «зелёные хищники» живут, как правило, в местах с недостатком азота и минеральных солей в почве, а животная пища служит прекрасным источником и того, и другого. Растения-мясоеды могут питаться так же, как их неплотоядные собратья, но это делает их вялыми и сокращает их жизненный цикл. На сегодня известны более шестисот видов хищных растений, разделяемых на три группы: «насекомоядные», добычей которых в основном являются насекомые; «водяные» - промышляющие ловлей микро-ракообразных; и группа «ем, кого поймаю» - растения, обладающие ловушками, достаточно большими для ловли мелких животных. После удачной охоты, пойманная дичь переваривается неким «желудочным соком», который вырабатывают специальные железы растения, либо пойманное существо умирает и гниёт, а растение впитывает продукты разложения. Единственным хищным растением, процесс ловли насекомых которым можно заметить невооружённым глазом, является растение-клетка - Венерина мухоловка. Листья ее выглядят как пасть неведомого чудовища. Каждая пасть усеяна колючками-клыками, которые выполняют роль решёток в клетке, когда листок захлопывается, добыча уже не может выбраться из него. В случае, когда лист захлопывается вхолостую, или в него попадает что-то несъедобное, он сам раскроется в течении получаса. Если же попалось насекомое, ловушка остаётся сомкнутой на протяжении нескольких недель, пока пища не поглотится полностью. Произрастает это «зелёное чудище» во влажном умеренном климате на Атлантическом побережье США (штаты Флорида, Северная и Южная Каролина и Нью-Джерси). Представителем насекомоядных растений в Европе и странах СНГ является Росянка. Чаще всего её можно обнаружить в средней полосе России, растущей в болотистой местности, в местах, бедных полезными минеральными веществами - так называемые «кислые почвы». В летнее время цветущую росянку можно узнать по мелким белым цветам, растущим на длинном стебле-цветоносе. Сама же росянка, достаточно незаметная болотная насекомоядная трава с лежащими на земле листьями, усеянными волосками. Жидкость, выделяемая волосками, очень похожа на росу, но в действительности это смертельно опасный для насекомых клей, а также фермент для переваривания добычи. Жертва, привлеченная запахом этой «псевдо-росы», садится на листочек и приклеивается к нему. Волоски прижимают несчастное создание к поверхности листа, фермент начинает процесс растворения пищи, а сам листок, тем временем, сворачивается, лишая пленника последних шансов на спасение. Останки, которые росянка не переварила, падают на землю, после чего листья принимают свой обычный вид, волоски покрываются бусинками клейкой «росы» и начинается новая охота. Некоторые особо крупные виды росянки могут поймать даже неосторожных лягушат и мелких птиц. Науке известно примерно 130 разновидностей этого растения. В условиях, схожих с местом обитания росянки, можно встретить еще одного «зелёного хищника» - жирянку. На вид жирянка представляет собой розетку крупных, сужающихся на конце листьев, покрытых блестящей клейкой жироподобной массой. В период цветения из центра розетки вырастает стебель с фиолетовым цветком. Принципом охоты и питания жирянка сильно напоминает росянку. Насекомые, привлеченные запахом «жира», прилипают к листу, который заворачивается вовнутрь, а пищеварительные выделения расщепляют добычу. Полученные минералы и аминокислоты впитываются растением, затем лист разворачивается и ждёт очередную порцию «гостей». Дарлингтония тоже любит болотистую местность, а внешне напоминает кобру, готовую к броску. Именно за свои кувшинчики, формой напоминающие капюшон змеи, дарлингтония и получила прозвище "растение-Кобра". Это поистине коварное растение: оно не только заманивает насекомых сладким ароматом в свой кувшин, но к тому же имеет на его стенках многочисленные ложные "выходы", направленные вниз и не позволяющие жертве выбраться наружу. А вот пузырчатка - растение-хищник, средой обитания которого является стоячая вода. Пузырчатка лишена привычных для растений корней, из-за чего и охотится на насекомых и мелких ракообразных. Ловчие «пузырьки» находятся вместе с листьями под водой, на поверхности плавают только её цветки. У «пузырьков» есть некий «вход», который открывается как только рядом оказывается насекомое. Сигнал на открытие «пузыря» поступает от волосков-щупов, находящихся возле «входа». Когда насекомое зацепит волосок, «пузырь» открывается и втягивает добычу внутрь вместе с водой. Затем начинается переваривание пищи. Средой обитания еще одного плотоядного растения под названием НепЕнтес или КувшИночник, являются тропические леса. Растёт он в основном как лиана, но среди 80 разновидностей этого растения встречаются и кустарники. Свое название «кувшиночник» получил за особую форму листьев, напоминающую кувшин, что помогает ему собирать дождевую воду. «Кувшины» эти к тому же достаточно крупные, чтобы в них попадались лягушки, грызуны и небольшие птицы. Однако основной добычей непЕнтеса остаются насекомые. На внутренней части стенок кувшиночника располагаются железы, вырабатывающие нектар и воск. Нектар заманивает добычу, а гладкий воск не дает выбраться и насекомое, падая в воду на дне кувшина, тонет. Следующим хищным растением является красавец БИблис. Ареалом этого невысокого кустарника является Северная Австралия и юг Новой Гвинеи, а также небольшие участки в Западной Австралии. Ветки библиса усеяны узкими длинными листьями, на поверхности которых находятся щетинки и железы, выделяющие сильное клейкое вещество и пищеварительный фермент. В такую ловушку попадают как насекомые, так и мелкие животные. Австралийские аборигены когда-то верили, что библис даже способен поймать и переварить человека. Но это не мешало им использовать листья библиса в качестве источника клея. А этот яркий представитель насекомоядных растений обитает в болотах и относится к семейству Саррацениевых. Саррацения обладает яркими цветками и ярко-зелёными листьями, испещренными малиновыми линиями капилляров. Листья ее напоминают конверты, источающие сладкий сок. Попав в такую ловушку, насекомое обречено. А сценарий с перевариванием и усвоением всё тот же. И хотя процесс охоты саррацении не так зрелищен, как, например, охота венериной мухоловки, тем не менее наблюдать за цветком довольно интересно. Сегодня эти чудо-растения можно приобрести во многих цветочных магазинах, в том числе и через интернет. Покупателю предоставляется весьма широкий выбор. Так что, если у вас есть желание украсить свой дом и одновременно очистить его от надоедливых насекомых, эти “зеленые хищники” могут вам в этом помочь.
Исторические сведения и изучение
Насекомоядные растения стали известны в XVIII столетии . Самое первое точное ботаническое описание венериной мухоловки (Dionaea muscipula ) было сделано английским натуралистом Джоном Эллисом в письме к Карлу Линнею в 1769 году . В письме Эллис впервые предположил, что пойманные насекомые служат пищей для растений .
В начале XIX века был описан ряд новых родов и видов, относящихся к данной группе растений. Так, Кортальс в 1835 году описал явление насекомоядности у растений рода Непентес (Nepenthes ) .
Вскоре появились работы, посвящённые глубокому изучению особенностей подобных растений. В 1861 году Оже де Ляссю описал чувствительность к прикосновениям и движения листьев растений рода Альдрованда (Aldrovanda ). В 1868 году американский учёный Уильям Кэнби впервые указал на пищеварительные свойства сока, выделяемого железами на листьях венериной мухоловки.
Следующим этапом в изучении насекомоядных растений стала исследовательская работа Чарльза Дарвина , начатая с наблюдений за росянками в 1860 году . Тогда же Дарвин поставил ряд лабораторных опытов, переросших в исследование. Он изучал «вкусы» растений и составлял «меню». Дарвина привлекла способность растений переваривать пищу, их хватательные движения, высокая чувствительность к прикосновениям - то есть свойства, схожие с таковыми у животных. Впоследствии эти опыты стали серьёзной научной работой, вобравшей в себя множество уникальных наблюдений и смелых, но разумных выводов.
Эта работа так захватила Дарвина, что в письме к Лайелю он писал:
Дарвин долгое время не решался опубликовать результаты своих исследований. Лишь через 15 лет, когда они были дополнены другими исследователями, он издал книгу «Insectivorous Plants» () . Второе издание «Насекомоядных растений» с большими дополнениями, написанными его сыном, вышло после смерти Дарвина, в 1888 году .
Работа Чарльза Дарвина стала переломным пунктом в исследованиях насекомоядных растений. Как пишет К. Гёбель (1893),
<…> едва ли какой-нибудь другой отдел ботаники в новейшее время привлекал к себе внимание более широких кругов, чем так называемые насекомоядные растения. Причиною этого была в особенности обширная работа Дарвина, давшая толчок к появлению многочисленных других работ .
Однако эта работа не сразу нашла признание среди учёных своего времени и подверглась жестокой критике, в большинстве случаев из-за их принципиальных расхождений с новой эволюционной теорией Дарвина . Директор Петербургского ботанического сада Э. Регель (1879) выразил мнение, что утверждение Дарвина о существовании в природе насекомоядных растений принадлежит к числу теорий,
над которыми всякий здравомыслящий ботаник и естествоиспытатель просто смеялся бы, если бы оно не исходило от прославленного Дарвина. Мы надеемся, что холодный разум (der kuhle Verstand) и основательное наблюдение наших немецких исследователей скоро забросят эту теорию, подобно теориям первичного зарождения , партеногенеза , чередования поколений и т. п., в ящик научного хлама, который сами бывшие последователи таких теорий меньше всех захотят когда-либо открыть .
Однако до сих пор фундаментальная работа Дарвина является крупнейшим вкладом в изучение насекомоядных растений.
Эволюция
Шаблон:Биофото Данные об эволюции насекомоядных растений крайне скудны из-за малого числа ископаемых останков последних. Окаменелостей , бо́льшая часть которых представлена семенами или пыльцой , найдено недостаточно. Большинство представителей насекомоядных, будучи травянистыми растениями, лишены плотных структур, таких как кора или древесина , и сами ловчие образования, вероятно, не сохранились в виде окаменелостей.
Ботаническое описание
Насекомоядные - преимущественно многолетние травянистые растения, но также встречаются полукустарники и небольшие кустарники.
Самое крупное известное насекомоядное растение - библис гигантский (Byblis gigantea ), небольшой (до полуметра) кустарник из семейства Библисовые, произрастающий в Австралии. В него попадаются не только насекомые, но также улитки и даже лягушки и ящерицы. Непентесы - тропические лианы с одревесневшим стеблем, вырастают до 4 м в длину (Непентес крылатый). Есть виды непентесов, которые привлекают нектаром мелких млекопитающих и используют их экскременты как удобрения.
Обитают преимущественно на заболоченных лугах и болотах, в воде пресных водоёмов. Росолист (Drosophyllum ), полукустарник высотой до 30 см, произрастающий на сухих песках в Северной Африке и на Пиренейском полуострове . Местные крестьяне издавна используют это растение вместо липкой бумаги от мух, развешивая его внутри домов.
Используют животных как дополнительный источник фосфора , калия и других элементов . Насекомых ловят при помощи видоизменённых листьев - ловчих органов. Привлекают насекомых окраской, запахом или сладкими выделениями. На поверхности листьев имеются железы , выделяющие пищеварительные ферменты : пепсин и органические кислоты (муравьиную , бензойную и другие), которые переваривают пойманную жертву, расщепляя животные белки . Образующиеся в результате такого внеклеточного пищеварения продукты, в основном аминокислоты , всасываются и усваиваются .
- активно ловящие - с активно движущимися органами для ловли насекомых (росянка, мухоловка);
- пассивно ловящие;
- со слизистыми и клейкими выделениями на листьях , улавливающими насекомых (росолист, жирянка);
- с ловушками - кувшинчиками, пузырьками и тому подобным (пузырчатка, непентес, генлисия, саррацения).
Типы ловушек
Растения используют пять основных типов ловушек для ловли добычи :
- ловчие листья в форме кувшинов;
- листья, которые смыкаются в виде капканов;
- липкие ловушки;
- засасывающие ловушки;
- ловушка типа крабовой клешни.
Тип ловушки не зависит от принадлежности растения к определённому семейству.
Потеря хищничества
Шаблон:Биофото Многие виды растений могут быть отнесены к протонасекомоядным или паранасекомоядным. Протонасекомоядными называют растения, которые могут извлекать из прилипших к их поверхности насекомых необходимые им питательные вещества ; однако они в отличие от насекомоядных растений лишены специальных ловчих приспособлений и не имеют привлекающего запаха и секреторных желёз. Протонасекомоядность обычна для растений с железистым опушением (ибицелла жёлтая, некоторые виды лапчаток , гераней) и липкими стеблями (смолка). Паранасекомоядные растения частично утратили способность к ловле и перевариванию небольших животных и в ходе эволюции приспособились использовать иные источники питательных веществ. Одним из таких растений является Непентес кувшинчиковый (Nepenthes ampullaria ), который наряду с привлечением, ловлей и перевариванием членистоногих обладает способностью к получению питательных веществ из опадающих листьев других растений, попадающих в его ловчий «кувшинчик» . Другим примером может служить Непентес Лоу (Nepenthes lowii ). Предварительные исследования показали, что этот вид предположительно приспособился к «ловле» помёта птиц , питающихся его нектаром и сладкими выделениями. Непентес Аттенборо (Nepenthes attenboroughii ), произрастающий на Филиппинах , синтезирует сладкий нектар на крышке кувшинчика. Этим нектаром любят лакомиться мелкие зверьки - тупайи , которые используют эти кувшинчики в качестве туалета. Из фекалий животного насекомоядное растение получает азот и фосфор - и вырабатывает новую порцию привлекающего нектара, завершая цикл .
Пузырчатка пурпурная (Utricularia purpurea ) частично утратила способность к ловле добычи. В то же время она выработала мутуалистические отношения , предоставляя свои пузырьки для обитания водорослей и зоопланктона .
Культивирование
Шаблон:Биофото Хотя различные виды плотоядных растений по-разному требовательны к освещению, влажности воздуха и почвы, их объединяют некоторые общие черты.
Полив
Большинству плотоядных растений требуется дождевая или другая специально подготовленная деминерализованная вода со слабо-кислой, практически нейтральной средой ( около 6,5).
Обычная водопроводная или питьевая вода содержит минеральные соли (в частности, соли кальция), которые быстро накапливаются в тканях и могут уничтожить растение. Это связано с тем, что большинство плотоядных растений произрастают на кислых почвах , бедных питательными веществами и, следовательно, крайне чувствительны к избытку кальция и чрезмерному количеству питательных веществ . Поскольку большинство из этих растений произрастают в болотистых местностях , почти все они влаголюбивы и не переносят засуху. Хотя есть исключения, например: клубневые росянки, которым необходим сухой (летний) период покоя, и росолист лузитанский (Drosophyllum lusitanicum ), произрастающий в сухих условиях.
«Кормление»
Выращенные на открытом воздухе растения сами в состоянии обеспечить себя необходимым количеством насекомых. Насекомые могут быть поданы на растения вручную, чтобы дополнить их рацион. Однако плотоядные растения, как правило, не в состоянии переварить большие количества еды, которая может загнить в ловушке, что, в свою очередь, может повлечь гибель растения. Небольшие плотоядные животные, например некоторые виды муравьёв и пауков , ныряют прямо в пищеварительный сок и поедают пойманную растением добычу, тем самым облегчая растению пищеварение.
Плотоядное растение, которое не ловит насекомых, редко погибает, хотя его рост может быть замедлен. В общем, эти растения лучше всего оставить на произвол судьбы. После полива водопроводной водой, наиболее распространённой причиной гибели венериной мухоловки является механическое воздействие на ловушки с целью их рассмотрения вблизи и «кормление» их, например, сыром или другими продуктами.
Освещённость
Большинство плотоядных растений требуют яркого света, и большинство будет выглядеть лучше при таких условиях, так как это подталкивает их к синтезу красных и пурпурных пигментов - антоцианов . Для Nepenthes и Pinguicula лучшими условиями будут абсолютный УФ , однако для большинства других видов приемлемым условием является прямой солнечный свет.
Влажность
Хищные растения в основном растут на болотах, а следовательно, требуют высокой влажности воздуха. В небольших масштабах это может быть достигнуто путём размещения горшка с растением на широком подносе с галькой, которая постоянно увлажняется. Малые виды непентесов хорошо растут в больших террариумах .
Температура
Многие плотоядные растения происходят из холодных регионов с умеренным климатом и могут выращиваться на улице, в болоте, саду круглый год. Большинство Sarracenia может мириться с температурой ниже точки замерзания, несмотря на это большинство видов являются туземными на юго-востоке США. Виды Drosera и Pinguicula также могут переносить пониженные температуры. Nepenthes относятся к видам, которые являются тропическими, требующими повышения температуры от +20 до +30 °C для цветения. Шаблон:Биофото Многие выведенные гибриды саррацении являются весьма неприхотливыми, в частности, они довольно нетребовательны к содержанию питательных веществ в почве. Большинство ценят 3:1 смесь торфа Sphagnum к песку (кокосовая стружка является приемлемой и более экологичной заменой торфа). Nepenthes орхидеи будет расти в компосте или в чистом сфагновом мхе.
Вредители
Начинающим цветоводам можно порекомендовать виды, происходящие из условий умеренно-прохладного климата, в тепличных условиях (минимум 5 °C в зимнее время, максимальная +25 °C летом) такие растения будут неплохо себя чувствовать в широких лотках с дождевой или подкисленной водой в летний период, и в условиях влажного воздуха зимой.
Венерина мухоловка может жить в этих условиях, но на самом деле довольно трудно растёт: несмотря на хороший уход, зимой она часто подвергается заражению серой плесенью, даже если хорошо проветривается.
Некоторые из низинных непентесов (Nepenthes ) очень быстро растут в относительно постоянных тёплых и влажных условиях.
Насекомоядные растения как художественный образ
Шаблон:Биофото Насекомоядные растения всегда вызывали интерес, что нашло отражение в художественных произведениях, фильмах, рекламных роликах, компьютерных играх, где зачастую им приписывались возможность достигать огромных размеров и другие необыкновенные свойства. Одними из первых слухи, впоследствии развенчанные, о
Природа создала этот мир очень разнообразным и удивительным. Особенно это касается растений. Она смогла создать растительный мир, который невозможно увидеть на городской клумбе или дома на подоконнике – это хищные растения. Эти цветы плотоядные и питаются живой плотью. Располагаются такие растения в местах, где почва почти не содержит питательных веществ.
Эти растения ловят свою жертву, затем выделяют специальный сок, который начинает переварить жертву. После чего растение получает все необходимые для жизни вещества.
Данное растение относится к насекомоядным растениям и произрастает в Северной Америке и в Техасе.
Ловчие листья этого цветка имеют форму кувшинки, которая и является ловушкой. Листья образуют воронку, которая возвышается над растением как капюшон, и не позволяет попасть внутрь кувшинки дождевой воде, чтобы не разбавить пищеварительный сок.
Насекомые летят на запах и цвет, который выделяет край цветка. Они принимают это за нектар, но скользящая поверхность и одурманивающее вещество помогают насекомым оказываться внутри. После чего они погибают в пищеварительном соке.
Это растение относится к другим плотоядным растениям. Непентес применяет листья, имеющие форму кувшинки вместо ловушки. Ученые насчитывают 135 разновидностей данного растения, и большинство из них растут в Китае и Индонезии.
Большая часть этих растений – это длинные пятнадцати метровые лианы, с очень маленькой корневой системой. Усики, расположенные по всей длине стебля, образуют маленький сосуд, который быстро растет, увеличивается и превращается в хищную чашу.
Внутри чаши находится липкая жидкость, которая приманивает насекомых. В нижней части ловушки находится железа, распределяющая все питательные элементы по растению.
Этот вид растений питается насекомыми, но есть некоторые подвиды, которые имеют чаши более крупного размера и могут питаться мелкими грызунами и даже крысами.
Это растение является редким, так как произрастает в Северной Калифорнии, и только в местах с проточной ледяной водой.
Листья данного растения луковичной формы с отверстием, расположенным под двумя длинными и острыми листами, которые похожи на клыки.
Это растение не применяет свои листья для ловли насекомых, оно использует ловушку как крабовые клешни. Насекомые летят на крапинки света, которые образуют листья клыки, и как только попадает внутрь, оно начинает пробираться по волоскам, которые растут в глубь растения, а назад выбраться уже не могут.
Это растение применяет для охоты свои липкие листья. Произрастает оно в Азии и Америке.
Его листья очень сочные, зеленого или розового цвета. На каждом листе располагается по два вида клеток. Один вид образует липкую слизь, которая притягивает насекомых и не отпускает их потом. А второй вид – это сидячие железы, они образуют специальные ферменты, которые помогают переваривать насекомых.
Все вещества, которые были получены от насекомых, питают бедную почву, на которой растет Жирянка.
Данное растение самое популярное и известное из всех плотоядных растений. В его рацион обычно входят мухи и мелкие пауки. Это растение имеет 5-7 листьев, а располагаются они на тонком и маленьком стебле.
Листья этого растения делятся на две половины, из которых и состоит ловушка. Снаружи этих ловушек содержится специальный пигмент, который выделяет липкую жидкость. Когда насекомое попадает на жидкость, листовые волоски улавливают сигнал и доли листа захлопываются.
Скорость закрывания долей всего 0,1 секунда. По краю листиков находятся плотные реснички, которые не позволяют жертве выбраться наружу. После чего дольки плотно смыкаются, образуя тем самым желудок, в котором происходит пищеварительный процесс.
Вот такими удивительными способностями наградила природа растения, чтобы они могли выжить даже в самых плохих условиях.
10 опаснейших хищных растений видео
Читайте еще про одно удивительное растение — .